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ESO拍到銀河系超大黑洞周邊最深最清晰照片,恒星極速飛轉

歐洲南方天文台(ESO)12月14日釋出銀河系超大品質黑洞周圍區域“迄今為止最深、最清晰照片”,顯示幾顆恒星在人馬座A*黑洞的軌道上極速移動。當天出版的《天文學與天體實體學》刊發了國際專家團隊的兩篇論文,詳細介紹了這一成就。

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位于智利北部阿塔卡馬沙漠的“超大望遠鏡”(VLT)。

據報道,這些令人驚歎的新照片是在今年早些時候拍攝的,歐洲南方天文台的研究人員使用位于智利北部阿塔卡馬沙漠的“超大望遠鏡”(VLT)來拍攝這些照片,其放大程度比以前要高20倍。

研究人員還發現了一顆從未見過的靠近黑洞的恒星,名為S300,并提供了迄今為止對銀河系中心黑洞品質的最精确估計——其品質是太陽的430萬倍。

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這張星圖顯示了人馬座A*所處的視野位置。黑洞在人馬座内用紅圈标出。這張星圖顯示了在良好條件下無人眼可見的大部分恒星。

位于德國加興的馬克斯·普朗克地外實體研究所(MPE)主任根澤爾(ReinhardGenzel)表示,人馬座A*(Sagittarius A*)的黑洞品質究竟有多大,它是否旋轉,周圍的恒星是否完全愛因斯坦廣義相對論所預言的那樣運作,回答這些問題的最好方法是跟蹤靠近超大品質黑洞軌道上的恒星。

他表示,新照片表明,天文學家以遠超過去的高精度做到了這一點。

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這張可見光廣角星圖顯示了人馬座在銀河系中心方向的豐富星雲。整個圖像充滿了大量的恒星,但更多的恒星仍然隐藏在塵埃雲後面,隻有在紅外圖像中才能看到。

據悉,黑洞是引力巨大的時空區域,甚至光都無法從中逃逸。作為強烈的引力源,黑洞會将周圍的塵埃和氣體卷走吞噬。

由于人馬座A*黑洞的強大引力,銀河系中的恒星,包括我們的太陽,都圍繞着它運作。

這些恒星在數萬億英裡外圍繞着黑洞運作,但如果它們靠得太近,就會被吞噬掉。

幸運的是,地球距離人馬座A*約2.7萬光年,或超過150萬億英裡。

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歐洲南方天文台于2021年3月30日拍攝的圖像顯示,在銀河系中心的黑洞人馬座A*周圍的恒星為橙色小塊。

被稱為“重力合作”(the GRAVITY collaboration)的研究小組開發了一種新技術,進而獲得迄今為止銀河系中心最深、最清晰的圖像。

組成VLT的望遠鏡可以一起工作,形成一個巨大的“幹涉儀”VLTI,這使得圖像可以被過濾掉任何不必要的遮擋物。

馬克斯·普朗克天體實體研究所的研究員朱麗葉(Julia Stadler)表示,VLTI提供了令人難以置信的空間分辨率,通過新的圖像,天文學家比以往任何時候都更深入銀河系中心,研究小組對它們的細節數量,以及它們所揭示的黑洞周圍恒星的行動和數量感到“震驚”。

通過在2021年3月至7月間進行的最新觀測,研究團隊專注于對接近黑洞的恒星進行精确測量。

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今年5月29日拍攝的人馬座A*周圍恒星的圖檔。S29是這張圖中心附近特别明亮的恒星之一,從下往上第二顆,在2021年5月底最接近黑洞。

這包括一顆之前沒有被看到的恒星,名為S300,以及一顆名為S29的恒星,它在2021年5月底最近一次接近黑洞。

S29在僅80億英裡(130億公裡)的距離上與黑洞“擦肩而過”,大約是太陽-地球距離的90倍,速度驚人,達到每秒5430英裡。

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今年早些時候銀河系中心的恒星在不同時間點的運動情況。

據悉,天文學界此前從未觀測到其他恒星以如此近的距離通過黑洞,或以如此快的速度圍繞黑洞飛行。

研究人員還設法将從地球到人馬座A*的距離微調到2.7萬光年之外。數年之後,VLT設施的更新将進一步推動該技術的靈敏度,以揭示更暗淡的恒星,甚至更接近黑洞。

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2021年6月24日拍攝的圖像顯示了人馬座A*周圍恒星的位置變化。

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今年7月27日拍攝的人馬座A*周圍的恒星圖檔。

研究小組的目标是最終找到如此之近的恒星,以觀測其軌道受到黑洞旋轉所帶來的影響。

據報道,歐洲航天局即将在智利阿塔卡馬沙漠建造“極大望遠鏡”(ELT),将進一步使研究小組能夠以非常高的精度測量這些恒星的速度。

文/南都記者 陳林

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