M104星系也被認(rèn)為有一個(gè)大黑洞
NGC 5128星系
初期研究結(jié)果令人失望
普通望遠(yuǎn)鏡根本看不到這種小黑點(diǎn)。于是，多爾曼正通過(guò)一種成熟的技術(shù)“甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量法”(very long baseline interferometry)探尋這種可能性。通過(guò)將全球各地天線的觀測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)，天文學(xué)家可以有效重建大型天線看到的物體——即便像地球一樣大的物體。由于小天線很少搜集光，VLBI望遠(yuǎn)鏡生成的圖像可能并不理想，但它卻可以揭示更多的細(xì)節(jié)。
以前VLBI望遠(yuǎn)鏡對(duì)銀河系中心的觀測(cè)距離太遙遠(yuǎn)，根本看不清楚黑洞的陰影。最初，我們將穿透銀河系最擁擠的區(qū)域，在那里，大量氣體驅(qū)散無(wú)線電波。哈佛大學(xué)天體物理學(xué)家艾維·羅布(Avi Loeb)說(shuō)：“看上去就像是濃密的大霧令街燈的照片顯得很模糊?！备愀獾氖?，黑洞周?chē)臍怏w對(duì)大多數(shù)波長(zhǎng)來(lái)說(shuō)都是不透明的，這猶如給陰影上蒙上了一層紗。
圖像的清晰度基本上取決于觀測(cè)到的輻射物的波長(zhǎng)，波越長(zhǎng)并沒(méi)有讓我們獲得更清晰的照片，相反更模糊。幸運(yùn)的是，如果望遠(yuǎn)鏡可以在波長(zhǎng)為1毫米左右的情況下工作，那么上述問(wèn)題全都迎刃而解。這種短波輻射可以穿透星際薄霧和氣體內(nèi)的面紗。另外，從理論上講，如果一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的天線分布于數(shù)千公里的范圍內(nèi)，其清晰度足以看到黑洞陰影。事實(shí)上，天線之間間隔越大，清晰度越好。
多爾曼的團(tuán)隊(duì)在對(duì)VLBI望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行改進(jìn)后，令其可以在1.3毫米超短波范圍內(nèi)工作。2007年4月，他們利用架設(shè)在亞利桑那州、加利福尼亞州和夏威夷州三地山頂?shù)耐h(yuǎn)鏡眺望太空，但觀測(cè)結(jié)果卻令人失望。盡管它們捕捉到人馬座A星中心區(qū)域的輻射信號(hào)，但卻沒(méi)有掌握獲取有關(guān)這個(gè)黑洞清晰照片的足夠信息。
揭開(kāi)神秘陰影廬山真面目
多爾曼說(shuō)：“我們具有匹配這一數(shù)據(jù)的兩種模型?！痹诘谝粋€(gè)模型，人馬座A星看上去就像是一個(gè)中心有個(gè)大洞的炸面圈，這或許是個(gè)超大質(zhì)量的黑洞。不幸的是，他們的觀測(cè)數(shù)據(jù)還顯示一團(tuán)白色的噴射物質(zhì)，并無(wú)明顯的黑洞陰影。即便如此，這些早期觀測(cè)數(shù)據(jù)也是人馬座A星確屬于黑洞的強(qiáng)烈跡象。據(jù)加拿大多倫多大學(xué)天文學(xué)家艾弗里·布羅德里克(Avery Broderick)介紹，研究結(jié)果表明它幾乎肯定具有“事件穹界”，即黑洞的重要特征。
事件穹界是事實(shí)上并不存在的邊界，在這一邊界內(nèi)，任何物質(zhì)都逃不脫黑洞引力的控制。穿越這一范圍的物質(zhì)會(huì)慢慢被吞噬，連輻射物都不會(huì)釋放。有些理論則認(rèn)為，那其實(shí)不是黑洞，而是稱為玻色星體(boson star)的、由大量重量很輕的顆粒構(gòu)成的球體，它們可能具有物理表面而非邊界。這些表面可能會(huì)被落在上面的氣體加熱。
布羅德里克同哈佛大學(xué)的羅布和拉梅什·納拉亞(Ramesh Narayan)一道，分析了多爾曼的研究結(jié)果，認(rèn)為如果人馬座A星具有一個(gè)表面，那么這個(gè)表面可能熱得會(huì)發(fā)光，不斷釋放紅外光。事實(shí)上，天文學(xué)家尚未觀測(cè)到這種發(fā)光現(xiàn)象。他們總結(jié)認(rèn)為，事件穹界給人馬座A星蒙上了一層外衣，讓我們根本看不到里面的東西。
這一結(jié)論可能還存在諸多漏洞，所以，真正看到黑洞本身當(dāng)然更好。今年4月，多爾曼重返夏威夷，為增長(zhǎng)望遠(yuǎn)鏡的敏感度，他決定嘗試?yán)媚{克亞山頂上的三臺(tái)望遠(yuǎn)鏡而不是以前的一臺(tái)。他在4月3日的一次會(huì)議上表示：“我認(rèn)為，我們今晚已向大家證明我們可以做到這一點(diǎn)?！苯?jīng)過(guò)幾個(gè)月的處理，最新觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)該最終會(huì)揭開(kāi)銀河系中心神秘陰影的廬山真面目。
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