天文学家公布首次拍摄到的银河系中心超大质量黑洞Sagitarrius A*图像 | {$randkws}热点解读 望远镜以事情视界（即

天文学家公开首次取景到的银河系中心超大品质黑洞Sagitarrius A*图像
（神秘的地球uux.cn报导）据中科院上海天文台微信公号：在含有上海在内的全球各地另外召开的资讯亮相会上，天文学家向人们展示了位于我们银河系中心的超大品质黑洞的首张图像。这一成果给出了该天体就是黑洞的实证，为理解这种被觉得居于大多数星系中心的“巨兽”的行为提供了宝贵的线索。该图像由事情视界望远镜（EHT）兴办组织这个海外探究团队，经由分布在全球的写给你的话：遗憾也是人生的一部分射电望远镜组网“取景”而成。
这是我们银河系中心超大品质黑洞Sgr A*的首张图像，是这个黑洞真实存在的首个直接视觉证据。该图像由分布在地球上的八个射电望远镜组成的、一个等效于地球般大小的虚拟望远镜（即，EHT）所捕获。望远镜以事情视界（即，光线也无法逃脱的黑洞边界）命名。
由于黑洞不发光，所以我们看不见黑洞自身，快速活动出席盘点但绕转的发光气体给出了其存在的通讯：一个被亮环状结构围绕的暗弱中心区域（称之为阴影）。图像上显现出的（射电）光都是由该黑洞的强大引力弯曲所致，这个黑洞的品质超过了太阳品质的四百万倍。
这张图像是EHT团队将从Sgr A*的2017年观测资料中提取出的各异图像平均而成（见图2）。
这是一张盼望已久的有关我们银河系中心的大品质天体的真面目肖像。科学家之前已观测到众多的恒星围绕着银河系中心一个不可见的、致密的和品质极大的天体作轨道运动。这已强烈暗示这个被称作人马座A*（Sagittarius A*：Sgr A*）的天体是一个黑洞，而今日亮相的图像则提供了首个直接的视觉证据。
由于黑洞不发光，所以我们看不见黑洞自身，但绕转的发光气体给出了其存在的通讯：一个被亮环状结构围绕的暗弱中心区域（称之为阴影）。图像上显现出的（射电）光都是由该黑洞的强大引力弯曲所致，这个黑洞的网友Netflix评论品质超过了太阳品质的四百万倍。
“我们惊叹于环的大小与爱因斯坦广义相对论预测结局出奇一致，”来自天文与天体物理探究所的EHT项目科学家Geoffrey Bower说，“这些前所未有的观测极大地提升了我们对银河系中心所发生一切的认识，并为知晓超大品质黑洞如何与周围生态相互作用提供了全新视角”。EHT团队的探究成果今日以特刊的形式发表在《天体物理学杂志通信》。[详见后附链接]
由于银河系中心黑洞距离地球有二万七千光年之遥，所以它的大小看上去与从地球上看38万千米远月亮上的甜甜圈大小差不多。以便给它拍这张图像，探究团队兴办了观测利器EHT，由分布在全球六地的八个射电望远镜组成的一个犹如地球那么大的虚拟望远镜[1]。EHT对Sgr A*开展了多个晚上的观测，每次连续采集了好几个小时的资料，就如同摄像机的长时间揭露。
这是揭秘郭德纲攻略EHT兴办组织继2019年亮相人类第一张黑洞图像，捕获了位于更遥远星系M87中央黑洞（M87*）之后的又一重大革新。
尽管我们银河系中心的黑洞比M87*小了1500多倍，也轻了1500多倍，但两个黑洞看起来格外相似[2]。“它们来自两种各异类型的星系，且具有极不一样的黑洞品质，但当我们聚焦在这些黑洞的边缘时，它们看起来神奇的相似，”来自阿姆斯特丹大学的理论天体物理学家、EHT科学委员会联合主席Sera Markoff教授说，“这告诉我们靠近黑洞的物体完全受广义相对论支配，我们在远处所目睹的各异表象是由黑洞周围物质的差异导致的”。
尽管Sgr A*离我们更近，这项成果的得来却比M87*艰难得多。来自斯图尔德天文台、亚利桑那大学天文系和资料科学所的EHT科学家Chi-kwan Chan阐释道：“黑洞周围的气体均以差不多接近光速绕着Sgr A*和M87*高速旋转。气体绕转M87*一周需要几天到数周时间，但针对相对小很多的Sgr A*来说，几分钟内气体即可绕转一周。这意味着就在EHT观测Sgr A*之时，该超大品质黑洞周围绕转气体的亮度和图案也在时刻高效转变着。有点像给一只正追逐自己尾巴的小狗拍张清晰图像”。
探究人员不得不开发新的繁琐的工具来考虑围绕Sgr A*的气体运动。为M87*这种稳定和差不多所有图案都一样的目标成像相对轻松，针对Sgr A*就完全不一样了。Sgr A*的黑洞图像是探究团队提取出的各异图像平均后的效果，最后得以第一次将隐藏在我们银河系中心的“巨兽”呈现出来。
这集结了来自全球80个探究机构共300多名探究人员组成的EHT兴办组织的奇思妙想才得以做到。除了开发繁琐的工具来克服Sgr A*成像面临的考验外，探究团队花了五年时间，用超级计算机合成和确认资料，编纂了前所未有的黑洞模拟资料库与观测结局开展严格比对。
EHT兴办团队将从Sgr A*的2017年EHT观测资料中提取的诸多图像组合制作成一张银河系中心超大品质黑洞Sgr A*的最后图像。
这张最后图像是经由将数千张使用各异计算方法得到的图像平均起来生成的，所有这些图像都可精确拟合EHT资料。最后图像保留了在所有各异图像中更普遍的特征，并抑制了不普遍的特征。
上述数千张各异图像的集合可以依据它们相似的特征分成四个子集。图底部一排显示的是每个子集的平均代表性图像。其中三个子集的图像都呈环状结构，只是环状周围的亮度分布各异。第四个子集包含的图像尽管也能与资料吻合，但看上去不像个环。
柱状图显示了归于每个子集的图像的相对数量。前三个子集中每个都有数千张图像，而第四个也是最小的子集中只有数百张图像。柱状图的高度代表每个子集对最后图像的相对“权重”或贡献。
来自上海天文台的EHT兴办成员路如森说：“的确，对银河系中心黑洞首次成像观测的资料确认耗费了EHT兴办团队的巨大心血。”另一位来自上海天文台的EHT兴办成员江悟补充道：“探究团队遍历了极大的成像参数空间，才得以确定这张黑洞图像。”
科学家对最后获得两个各异大小黑洞的图像尤其兴奋，这为他们的对照探究提供了条件。他们已然着手用这些新的资料来测试超大品质黑洞周围气体行为的有关理论和模型。当下这个过程尚不完全清楚但被觉得对星系的形成和演化起了核心作用。
“如今我们能就这两个超大品质黑洞的差异展开探究，以获取对理解这个重大过程有价值的新线索，”来自天文与天体物理探究所的EHT科学家Keiichi Asada强调。“我们已有了两个品质相差1500倍以上的黑洞的图像，相比过去，我们将可以进一步更透彻地测试极端生态下的引力”。
EHT并未停止观测探究的脚步：就在本年3月份刚达成了有更多望远镜参与的联合观测。EHT的持续扩展和技术革新将使得科学家可以转发更引人注目的图像，含有在不久的前方的黑洞“影片”。
“取景这样一部银河系中心黑洞的‘影片’，是下一代EHT的追求。”来自上海天文台的EHT兴办境内协调人沈志强说。“我们正规划建设中国的亚毫米波VLBI望远镜，以期参与到对Sgr A*的24小时不间断的接力观测中。”
注释：
[1] 参与2017年EHT观测的8个望远镜是：ALMA（阿卡塔玛大型毫米亚毫米阵列）、APEX（阿塔卡马探路者评测望远镜）、IRAM 30米望远镜、JCMT（詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜）、LMT（大型毫米波望远镜）、SMA（亚毫米波阵列）、SMT（亚毫米波望远镜）、SPT（南极望远镜）。这些年来，EHT又有新的望远镜加入，含有：GLT（格陵兰望远镜）、NOEMA（北天延展毫米波阵列）和基特峰12米望远镜。
[2] 黑洞是我们所知的其大小与品质成正比的唯一天体，两个大小相差一千倍的黑洞，它们的品质也相差一千倍。
更多信息：
上海天文台牵头组织协调境内学者参与此次EHT项目兴办，这一激动人心的成果受到了中国科学院天文大科学中心、中国科学院、全国自然科学基金委、技术部、中国博士后科学基金会、上海市“超级博士后”激励打算、中国科学院上海分院、德国马普学会等方面的大力扶持。
链接
EHT 站点: https://eventhorizontelescope.org/
论文链接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac6674
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac6675
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac6429
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac6736
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac6672
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac6756
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac6615
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac6428
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac65eb
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac6584