|
|
|
|
|
|
|
|
|
普通观念坚信，我们永远无法看见一个黑洞，因为没有任何东西可以从它那里逃走——甚至连光都不行。 幸运的是，黑洞并不完全是黑的。当气体被黑洞强大的引力拉入黑洞时，气体会加热发出辐射。这些辐射可以被用来照亮黑洞，描绘出它的肖像。 天文学家们相信，再过几年，他们将有能力窥探接近银河系中心黑洞视界的地方。现在，他们已经看见了就在黑洞边缘的“热斑”所发出的光线。尽管现有的技术还没有为最后的深入做好准备，但哈佛的理论学家艾弗里·布罗德里克（Avery Broderick）和亚韦·勒布（Avi Loeb，哈佛-史密森天体物理中心）已经建立了模型，预言了观测者们在窥探这个怪兽的胃部时，将会看到的景象。 “当观测者们能够一直看到银河系中心黑洞——一个位于25,000光年以外、直径1000万英里的大洞——的边界时，这确实是非同寻常的，”布图德里克说。 所有这些都将使用到一个横跨大陆的亚毫米波望远镜阵，它可以产生出一个像地球一样大的单面望远镜的效果。这种方法被称为干涉测量法，已经在来自于外太空的波长更长的射电辐射的研究方面取得了应用。通过研究波长更短的亚毫米波辐射，天文学家们能够得到黑洞外侧最边缘区域的高分辩率图像。 “黑洞天文学的圣杯就在我们的手上，”布罗德里克说。“我们能够看见黑洞投射在周围物质上的影子，并且测量黑洞本身的大小和自转。” 利用现有的和不久的将来会出现的干涉测量设备所做的红外观测也会提供这种可能性，以令人难以至信的精细程度拍摄我们银河系的核心，它的分辨率将好于一个毫角秒（即千分之一角秒）。 “亚毫米波和红外观测互为补充，”史密森天体中心的天文学家林肯·格林希尔（Lincoln Greenhill）说。“我们需要两种数据来解决取得高分辩率观测所遇到的难题。这是获取银河系中心完整图像的唯一途径。” 位于银河系中心的黑洞是干涉测量观测的最佳目标，因为它在天空中的跨度是所有已知黑洞中最大的。不过，它几十个微角秒（即百万分之一角秒）的角直径仍然给观测者们提出了巨大的挑战，所要求的分辨率比哈勃（Hubble）太空望远镜在可见光波段的分辨率还要高出10,000倍。 “当天文学家们做到这一点，第一张黑洞阴影和内侧吸积盘的照片就将进入教科书，并且将验证我们目前对于这片时空被高度弯曲的区域中的引力的看法，”勒布说。 “最终，我们想在这个强场极限之中，即在一个类似于黑洞的强引力场中，检验爱因斯坦的广义相对论，”布罗德里克说。 为了给观测的巨大飞跃做准备，布罗德里克和勒布建立了一个电脑模型来模拟这一场景。科学家们已经知道，来自于银河中心黑洞的辐射是上下起伏的，这也许是由于物质团块的被吞噬。研究者们建立了这些高温气体团块的模型，预言了细致观测时可能看到的情景。他们还总合了这些“热斑”的总辐射，模拟 出了利用现有技术进行的低分辨率观测的可能结果。 新的观测结果已经开始出炉，它们与布罗德里克和勒布的预言是一致的。 “目前的观测只持续了一段有限的时间，”勒布说。“随着常规监测的展开，天文学家们将能够收集到许多闪光的实例，并且开始取得黑洞本身的性质。” 一篇关于热斑模型的论文已经被《皇家天文学会月刊（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）》接收，在线查看请点击：http://arxiv.org/abs/astro-ph/0506433第二篇建立吸积盘模型的论文已经投稿给了《天体物理杂志通讯（The Astrophysical Journal Letters）》，在线查看请点击：http://arxiv.org/abs/astro-ph/0508386 第三篇论文将热斑和吸积盘结合在一起，已经投给了《皇家天文学会月刊（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）》，在线查看请点击：http://arxiv.org/abs/astro-ph/0509237 总部设在麻省剑桥市的哈佛-史密森天体物理中心（CfA）是由史密森天体物理观测台和哈佛大学天文台合作成立的。CfA的科学家们被分成6个研究小组，研究内容包括宇宙的起源、演化、以及最终命运。 |
|
|
|
|
设为首页 | 加入收藏 | 广告服务 | 友情链接 | 版权申明
Copyriht 2007 - 2008 © 科普之友 All right reserved |
