图片版权:ESO/S.Brunier
艺术家对M87中心黑洞的印象这幅艺术家的印象描绘了位于巨大的椭圆星系M87中心的黑洞。这个黑洞被选为视界望远镜进行范式转换观测的对象。图中展示了黑洞周围的过热物质,以及M87黑洞发射的相对论射流。
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黑洞剖析这张图片描绘了一个被吸积盘包围的快速旋转的超大质量黑洞。这个旋转物质的薄圆盘由类太阳恒星的残余物组成,这些残余物被黑洞的潮汐力撕裂。这个黑洞被标记出来,展示了这个迷人物体的解剖结构。
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超大质量的黑洞模拟为了预测第一张黑洞图像,Jordy Davelaar和他的同事们建立了一个虚拟现实的模拟——有关这些迷人的天体之一。他们的模拟展示了被发光物质包围的黑洞。这种发光物质以漩涡般的方式消失在黑洞中,有时在极端的条件下,它会变成发光的等离子体。然后发出的光在黑洞的强大引力下发生偏转和变形。
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第一张黑洞图片事件视界望远镜(EHT)是一个由8架地面射电望远镜组成的行星规模的阵列,它是国际合作打造的,目的是捕捉黑洞的图像。在全球协调召开的新闻发布会上,EHT的研究人员透露他们成功了,首次公开了梅西耶87及其阴影中心存在超大质量黑洞的直接视觉证据。
这里看到的黑洞的阴影是我们所能看到的最接近黑洞本身的图像,它是一个完全黑暗的物体,光线无法从中逃逸。黑洞的边界——EHT得名的视界——比它投射的阴影小2.5倍,直径略小于400亿公里。虽然这听起来很大,但这个环的直径只有40微弧秒——相当于在月球表面测量一张信用卡的长度。
尽管组成EHT的望远镜没有物理上的联系,但它们能够用原子钟(氢微波激射器)来同步记录数据。这些观测数据是在2017年的全球运动中以1.3毫米的波长收集的。EHT的每台望远镜都产生了大量的数据——大约每天350 tb——存储在高性能的氦气硬盘上。这些数据被送到高度专业化的超级计算机上——被称为相关器——由马克斯·普朗克射电天文学研究所和麻省理工学院草垛天文台联合使用。然后,他们煞费苦心地使用合作开发的新型计算工具将这些信息转换成图像。