與很多星系一樣,銀河系的中心也是一個謎。它的中央是一個超大質量黑洞,質量相當於太陽的400萬倍。這個時空無底洞通常被環繞的氣體、塵埃和恆星所掩蓋,周圍是旋轉物質構成的發光圓盤。
科學家利用分布在全球的射電望遠鏡組網「事件視界望遠鏡」(EHT),終於一睹銀河系的中心。5月12日,他們首次公布了這個黑洞輪廓的照片。這些觀測在2017年進行,發表於12日《天體物理雜誌通訊》的一系列科學論文對此進行了描述。
「今天,事件視界望遠鏡團隊很高興與大家分享銀河系中心溫柔的巨人人馬座A*(Sagittarius A*)的首張直接顯像,」亞利桑那大學的Feryal Özel在新聞發布會上宣布了這一喜訊:「20年前,我遇見它,愛上它,並試圖理解它。但直到現在,我們才得到直接的圖片證據,證實人馬座A*確實是一個黑洞。」
照片顯示,由放射物質組成的傾斜的亮環狀結構圍繞在暗弱中心區域(即人馬座A*黑洞的陰影)周圍。畫面逐漸延伸到黑洞的視界,在這裡,恆星、行星、塵埃,甚至光都將永遠消失。
「太靠近黑洞的光,近到足以被黑洞吞噬,最終穿過視界,並在中心區域留下一個暗弱的空白,」Özel說。
事件視界望遠鏡的最新圖像由全球200多名科學家組成的合作團隊拍攝。2019年,團隊展示了一張類似的圖片,那是5000萬光年之外的M87星系中心的巨大黑洞。它標誌著人類首次直接觀察到黑洞的陰影。這兩張照片都由分布在全球的八個射電望遠鏡(一個等效於地球般大小的虛擬望遠鏡)獲取的數據合成。
這個消息公布幾分鐘後,全世界的黑洞研究者都對這張具有里程碑意義的照片表示讚賞。「非常棒的黑洞亮環狀結構的照片!!!!!」加州大學洛杉磯分校的天文學家Andrea Ghez在給《國家地理》的郵件中寫道:「為EHT團隊喝彩!」Ghez憑藉對人馬座A*的研究,摘得2020年諾貝爾物理學獎。
有了黑洞的第二張照片,科學家可以繼續研究我們所知道的物理學,尤其是愛因斯坦的廣義相對論,在超大質量黑洞周圍的極端環境中是否成立。通過比較新的和M87的觀測結果,研究人員可以進一步了解不同質量的黑洞的運行情況。
「讀博期間,我就對這個黑洞思考了很多,」阿姆斯特丹大學的Sera Markoff說:「我們在研究一些非常抽象的東西,然而突然之間,它就在那裡了。我們看到的是黑洞。」