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科学“无限的子环”可能成为下一个拍摄黑洞的先驱者


简介：EHT望远镜发布的黑洞图像中 ， 围绕M87超大质量黑洞的一个明亮但未被分辨的环 ， 很可能包含一个由无限个子环序列组成的薄“光子环” 。
如此深刻的凝视将会需要为视界望远镜计划增加一个宇宙里的元件 。
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视界望远镜捕捉了特大质量宇宙的黑洞和它的影子 ， 那是在M87星系的中心 。 （图像：源于视界望远镜计划合作）
黑洞的拍摄可能比科学家们目前想到的更加强大和给人启发 。
去年四月 ， 视界望远镜项目将第一张黑洞的照片公之于众 ， 位于特大质量的M87星系中心 。 这个有标志意义的照片打开了新世界的大门 ， 让科学家们能够探索前所未有的奇异时空领域 。
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而在不久的将来 ， 这个探索可能会更加深入 。 一项新的研究报告称 ， EHT图像中最显著的特征是一个在M87超大质量黑洞周围的明亮但未知的环 ， 它很可能包含一个由无限子环序列组成的薄“光子环” 。
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研究小组的成员说 ， 这个光子环的复杂结构蕴藏着着关于黑洞信息的宝库 ， 科学家可以通过略微扩展EHT的范围来获取这些信息 。
“黑洞赐予我们这个礼物 ， 这个信号不像太空里任何已被了解的东西 ， ” 第一作者迈克尔·约翰逊说道 ， 他是马萨诸塞州剑桥市哈佛——史密森天体物理中心的天体物理学家 。
“这不仅仅是一些廉价的图片 ， ‘我们更了解黑洞 ， ’”约翰逊告诉天文在线网 。 “这实际上是一种全新的测量方法 。 ”
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放置一个环
EHT拥有全世界八个无线电天文望远镜的网站 ， 一个被认为是甚长基线干涉测量的设备 ， 连接着来形成地球大小的虚拟仪器 。 这个扩大的照相已经发现了两个超大质量的黑洞了 。 一个是M87 ， 距离着地球5350万光年远 ， 比地球的太阳系大65亿倍 。 另一个是银河系的中心黑洞 ， 被认为是人马座A ， 距离26000光年远并且“只有”430万个太阳的质量 。
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EHT团队首先观察了M87星系的黑洞 ， 在较短的时间尺度上变化较小所以更加容易被观察 。 这个项目希望在不久的将来得到人马座A的图象 ， EHT团队成员这么说道 。
当然 ， 这样的图像并不能描绘出黑洞的内部 ， 那不可能实现 。 除非在一个黑洞的内部 ， 因为这些物体吞噬光 。 当然 ， EHT提供了黑洞的剪影 ， 描绘出了它的事件视界 ， 没有回头路也没有任何可以逃脱 。
EHT图像展现了M87星系黑洞被一个亮环所包裹着 ， 光子是由围绕着这个超大质量物体旋转的高速热等离子体射出的 。 在最新的研究里 ， 约翰逊和他的同事们认为这个环对宇航员们而言是矿的宝贵来源 。
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爱因斯坦的广义相对论预示着在发射光晕中嵌入了一个“光子环” ， 由一个复杂无线子空间的巢组成 ， 研究者说道 。 “总之 ， 这组子结构就像是电影的框架 ， 捕捉了从黑洞中可见的宇宙历史 。 ”约翰逊和他的同事在新的报告中这样写道 ， 在三月十八日在《科学》杂志上同步 。
研究人员说 ， 观看这部“电影”可以揭示有关黑洞和引力性质关键但又难以捉摸的深刻见解 。 比如说 ， 详细地描述子带可以帮助科学家们确定黑洞的质量和旋转 ， 正是这两个特性定义了这些奇异的物体 。


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