科學家表示，這張標志性的黑洞圖像有些不對勁

還記得射手座 A* （Sgr A） 的驚人“第一張圖片”黑洞在銀河系的中心？好吧，根據日本國家天文臺 （NAOJ） 的研究人員的說法，它可能并不完全準確。

相反，Sgr A* 周圍的吸積盤可能更細長，而不是我們在 2022 年首次看到的圓形。

NAOJ 的科學家對事件視界望遠鏡 （EHT） 團隊首先采集的 Sgr A* 數據應用了不同的分析方法。EHT 數據來自由 8 臺地面射電望遠鏡組成的網絡。最初的分析顯示，一個明亮的環狀結構圍繞著一個黑暗的中心區域。

導致不同形狀的重新分析暗示了盤中物質的運動和分布。

公平地說，無線電干涉測量數據的分析是出了名的復雜。根據 NAOJ 天文學家 Miyoshi Mikato 的說法，圓形的外觀可能是由于圖像的構建方式。

“我們假設環狀圖像是由 EHT 成像分析過程中的錯誤造成的，其中一部分是偽影，而不是實際的天文結構，”Miyoshi 建議。

解釋黑洞的外觀

那么，在 NAOJ 重新分析中，Sgr A* 是什么樣的呢？

“我們的圖像在東西方向上略微拉長，東半部比西半部更亮，”Miyoshi 說。

“我們認為這種外觀意味著圍繞黑洞的吸積盤以大約 60% 的光速旋轉。”

吸積盤充滿了過熱物質，就像它“繞著排水管”一樣，流入 400 萬太陽質量的黑洞。當它在吸積盤中循環時，摩擦和磁場的作用會加熱材料。這導致它發光，主要是在 X 射線和可見光下發光，并發出無線電發射。

各種因素也會影響吸積盤的形狀，包括黑洞本身的自旋。此外，吸積率（即落入圓盤中的材料量）以及材料的角動量都會影響形狀。

黑洞的引力也扭曲了我們對吸積盤的看法。這種 “游樂場鏡子 ”的失真使其難以成像。事實證明，椎間盤實際形狀的視圖（原始 EHT 圓視圖或 NAOJ 拉長視圖）可能是準確的。

那么，為什么黑洞的觀點不同呢？

團隊是如何使用相同的數據得出兩種略有不同的 Sgr A* 視圖的？

“沒有望遠鏡可以完美地捕捉天文圖像，”Miyoshi 指出。對于 EHT 觀測，事實證明，來自廣泛連接的望遠鏡的干涉數據可能存在間隙。在數據分析過程中，科學家必須使用特殊技術來構建完整的圖像。EHT 團隊就是這樣做的，產生了“圓形黑洞”圖像。

Miyoshi 的團隊發表了一篇論文，描述了他們的結果。在其中，他們提出 EHT 發布的 2022 年圖像中的環結構是由 EHT 數據的凹凸點擴散函數 （PSF） 引起的偽影。

PSF 描述了成像系統如何處理其正在查看的區域中的點源。它有助于衡量由于光學元件中的缺陷（或在這種情況下，干涉測量數據中的間隙）而發生的模糊量。換句話說，它在“填補”空白方面存在問題。

NAOJ 團隊重新分析了數據，并使用不同的映射方法來消除數據中的差距。這導致 Sgr A* 吸積盤的形狀變長。

椎間盤的一半更亮，他們認為這是由于椎間盤快速旋轉時多普勒增強。他們認為，新分析的數據和拉長的圖像顯示了盤的一部分，它位于距離黑洞幾個史瓦西半徑的地方，旋轉得非常快，從40°-45°的角度觀察。

下一步是什么？

這種重新分析應該有助于更好地了解 Sgr A* 吸積盤的實際外觀。對 Sgr A* 的 EHT 研究導致了 2022 年圖像的發布，這是首次詳細嘗試繪制黑洞周圍區域。

這EHT 聯盟正在努力改進生成更好、更詳細的此和其他干涉測量圖像黑洞.最終，這應該會產生更準確的視圖。

后續研究應有助于填補吸積盤觀測中的任何空白。此外，對黑洞周圍近環境的詳細研究應該可以為隱藏在盤內的黑洞提供更多線索。

本文最初由今日宇宙.閱讀原文。

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