美國東部時間2019年4月10日9時(北京時間10日21時),全球多地天文學家同步公佈了m87黑洞“真容”。該黑洞位於室女座一個巨橢圓星係m87的中心,距離地球5500萬光年,質量約為太陽的65億倍。它的核心區域存在一個陰影,周圍環繞一個新月狀光環。愛因斯坦廣義相對論被證明在極端條件下仍然成立。
北京時間2021年3月24日晚10點,中國科學家參與的事件視界望遠鏡(eth)合作組織公佈最新研究成果:偏振光下m87超大質量黑洞的影像。這是繼兩年前成功捕獲人類有史以來首張黑洞照片後的最新進展,也是人類第一次在接近黑洞邊緣處測得表征磁場特征的偏振資訊。這一結果對解釋距離我們地球5500萬光年的m87星係如何從其核心向外傳播能量巨大的噴流至為關鍵。
2022年5月,在包括上海在內的全球各地同時召開的新聞發布會上,天文學家向人們展示了位於我們銀河係中心的超大質量黑洞的首張照片。這一成果給出了該天體就是黑洞的實證,為理解這種被認為居於大多數星係中心的“巨獸”的行為提供了寶貴的線索。該照片由事件視界望遠鏡(eht)合作組織這個國際研究團隊,通過分佈在全球的射電望遠鏡組網“拍攝”而成。
這是我們銀河係中心超大質量黑洞sgr a*的首張照片,是這個黑洞真實存在的首個直接視覺證據。該照片由分佈在地球上的八個射電望遠鏡組成的、一個等效於地球般大小的虛擬望遠鏡(即eht)所捕獲。望遠鏡以事件視界(即,光線也無法逃脫的黑洞邊界)命名。
因為黑洞不發光,所以我們看不見黑洞自身,但繞轉的發光氣體給出了其存在的訊號:一個被亮環狀結構圍繞的闇弱中心區域(稱之為陰影)。照片上顯現出的(射電)光都是由該黑洞的強大引力彎曲所致,這個黑洞的質量超過了太陽質量的四百萬倍。
這張照片是eht團隊將從sgr a*的2017年觀測資料中提取出的不同照片平均而成。
2023年,美國普林斯頓高等研究院的研究團隊使用了在2017年聯網觀測的“事件視界望遠鏡”(eht)合作組織獲得的資料,利用主成分幹涉測量建模(principal-ponent interferometric modeling,簡稱primo)的機器學習技術,首次將黑洞影象的解析度達到了陣列的物理解析度,最終生成新的m87黑洞影象。
2015年,一個由美國、英國、意大利和奧地利科學家組成的國際研究團隊,根據先前的研究和通過超級計算機的模擬,發現黑洞、引力波和暗物質均具有分形幾何特征。有專家認為,這一重大發現將導致對天文學甚至物理學諸多不同領域的深刻認識。
黑洞是宇宙空間記憶體在的一種密度無限大、體積無限小的天體,所有的物理定理遇到黑洞都會失效;它是由質量足夠大的恆星在覈聚變反應的燃料耗盡而“死亡”後,發生引力坍縮產生的。當黑洞“打嗝”時,就意味著有某個天體被黑洞“吞噬”,黑洞依靠吞噬落入其中物質“成長”;當黑洞“進食”大量物質時,就會有高速等離子噴流從黑洞邊緣逃逸而出。科學家利用流體動力學和引力相關理論並通過超級計算機進行模擬後得出結論——“進食”正在成長過程中的黑洞,將會使其形成分形表麵。
美國著名物理學家約翰·惠勒(john wheeler)教授曾經說過:今後誰不熟悉分形幾何,誰就不能被稱為科學上的文化人。華夏著名學者周海中教授曾經指出:分形幾何不僅展示了數學之美,也揭示了世界的本質,從而改變了人們理解自然奧秘的方式;可以說分形幾何是真正描述大自然的幾何學,對它的研究也極大地拓展了人類的認知疆域。可見,分形幾何有著極其重要的科學地位。
黑洞是宇宙中最神秘的自然現象。它為什麽具有分形幾何特征,其原因還是一個謎。
2022年8月,美國國家航空航天局(nasa)發布了一段音訊片段,聲音是根據2億光年外的英仙座黑洞的引力波而合成的。據報道,這段音波來自美國宇航局的錢德拉x射線天文台。
藉助x射線望遠鏡,我們可以看到黑洞周圍吸積盤產生的週期性光變,就像黑洞的“心跳”。最早發現心跳的天體是1992年石榴號(granat)x射線衛星發現的grs 1915 105,也是人類發現的首個銀河係射電超亮源。它是一個x射線黑洞雙星係統,包含一顆黑洞和一顆恆星,兩者的質量都有可靠的測量,分別是約12個太陽質量和0.7個太陽質量。
德國馬克斯普朗剋核物理研究所和赫爾姆霍茨柏林中心的研究人員使用柏林同步加速器(bessy 2)在實驗室成功產生了黑洞周圍的等離子體。通過該研究,之前隻能在太空由人造衛星執行的天文物理實驗,也可以在地麵進行,諸多天文物理學難題有望得到解決。黑洞的重力很大,會吸附一切物質。進入黑洞後,任何東西都不可能從黑洞的邊界之內逃逸出來。隨著被吸入的物體的溫度不斷升高,會產生核與電子分離的高溫等離子體。
黑洞吸附物質會產生x射線,x射線反過來又會刺激其中的大量化學元素發射出具有獨特線條(顏色)的x射線。分析這些線條可以幫助科學家瞭解更多有關黑洞附近等離子體的密度、速度和組成成分等資訊。
在這個過程中,鐵起了非常關鍵的作用。盡管鐵在宇宙中的儲量並不如更輕的氫和氦豐富,但是,它能夠更好地吸收和重新發射出x射線,發射出的光子因此也比其他更輕的原子發射出的光子具有更高的能量、更短的波長(使得其具有不同的顏色)。
喜歡淵天世界就請大家收藏吧!