照片显示黑洞附近星云中的气体和尘埃被拉向吸积盘。(照片来源:marcward/shutter rstock)

你已经看到了黑洞的第一个特写镜头。现在,准备观察物体周围的微弱物质。

负责拍摄第一张黑洞阴影图像的国际团队已经计划拍摄更好、更详细的图像。这张照片将揭示星系87(M87)中心超大而遥远的物体周围物质和磁场的最新细节。

更多关于黑洞的详细图像和相关电影已经在制作中,这有助于解释黑洞如何从旋转的热气环(吸积盘)吞噬周围的物质,以及星系尺度上的物体如何产生明亮的超高速物质射流。地平线望远镜(EHT)小组的研究人员在美国物理学会4月的会议上介绍了这项研究。

负责EHT研究小组的哈佛大学天文学家谢普·多勒曼说,为了更详细地描述M87黑洞,研究人员需要改变他们的方法。具体来说,科学家需要提高目前用于他们研究的无线电波频率,并在EHT网络中增加新的射电望远镜。他说这两个项目都在进行中,希望能让图像更清晰。(当你认为从地球上看,超大质量物体离地球很远,从月球上看,它甚至比一个橙子还要小,你会发现现有的黑洞照片已经非常清晰。)

加拿大滑铁卢大学的天体物理学家埃弗里·布罗德里克说,模拟实验表明,目前捕捉到的亮环应该被一束束较暗的物质包围,他们希望能够对其进行成像。这些粒子的形状应该能告诉物理学家,关于物质如何从吸积盘被吸进黑洞的长期理论是否正确。

布罗德里克说:“我们告诉研究生的一个故事是‘磁旋转不稳定性’促进了吸积,”这是黑洞吸入附近气体的过程。

他说,物理学家认为,当湍流振动吸积盘中的热物质时,其振动的粒子会磁性地相互拉着穿过很远的距离。这种磁场阻力会导致一些旋转的物质减速,脱离轨道,穿过地平线,进入黑洞。这种物质形成了研究人员想要研究的“辫子”。

布罗德里克在他的演讲中说:“但这在很大程度上是一个来自无知和失败的富有想象力的故事。因为我们不知道其他什么方法可以产生这种现象,我们也在努力寻找其他的解释。”

他认为更详细的图像可以证实或否定这一理论。他补充道:“这种物质羽流将为你提供一个直接测试,因为你正在观察磁场扰动的直接结果。”

布罗德里克认为,对物质羽流的仔细成像,加上对运动中黑洞的成像,可以帮助物理学家以前所未有的细节解释黑洞是如何进食和成长的。

同时,多勒曼说,对黑洞周围的暗物质成像有助于解释这些物质的喷射结构。研究人员希望能够捕捉到沿着M87明亮喷流的实际路径从吸积盘扭曲向地球的物质图像。

“我们打开了一扇窗户,但是我们没有看到后面的风景,”他说。“我们走着瞧。”

蝌蚪工作人员从太空编译,翻译李同信,必须授权重印