科学家表示，这张标志性的黑洞图像有些不对劲

还记得射手座 A* （Sgr A） 的惊人“第一张图片”黑洞在银河系的中心？好吧，根据日本国家天文台 （NAOJ） 的研究人员的说法，它可能并不完全准确。

相反，Sgr A* 周围的吸积盘可能更细长，而不是我们在 2022 年首次看到的圆形。

NAOJ 的科学家对事件视界望远镜 （EHT） 团队首先采集的 Sgr A* 数据应用了不同的分析方法。EHT 数据来自由 8 台地面射电望远镜组成的网络。最初的分析显示，一个明亮的环状结构围绕着一个黑暗的中心区域。

导致不同形状的重新分析暗示了盘中物质的运动和分布。

公平地说，无线电干涉测量数据的分析是出了名的复杂。根据 NAOJ 天文学家 Miyoshi Mikato 的说法，圆形的外观可能是由于图像的构建方式。

“我们假设环状图像是由 EHT 成像分析过程中的错误造成的，其中一部分是伪影，而不是实际的天文结构，”Miyoshi 建议。

解释黑洞的外观

那么，在 NAOJ 重新分析中，Sgr A* 是什么样的呢？

“我们的图像在东西方向上略微拉长，东半部比西半部更亮，”Miyoshi 说。

“我们认为这种外观意味着围绕黑洞的吸积盘以大约 60% 的光速旋转。”

吸积盘充满了过热物质，就像它“绕着排水管”一样，流入 400 万太阳质量的黑洞。当它在吸积盘中循环时，摩擦和磁场的作用会加热材料。这导致它发光，主要是在 X 射线和可见光下发光，并发出无线电发射。

各种因素也会影响吸积盘的形状，包括黑洞本身的自旋。此外，吸积率（即落入圆盘中的材料量）以及材料的角动量都会影响形状。

黑洞的引力也扭曲了我们对吸积盘的看法。这种 “游乐场镜子 ”的失真使其难以成像。事实证明，椎间盘实际形状的视图（原始 EHT 圆视图或 NAOJ 拉长视图）可能是准确的。

那么，为什么黑洞的观点不同呢？

团队是如何使用相同的数据得出两种略有不同的 Sgr A* 视图的？

“没有望远镜可以完美地捕捉天文图像，”Miyoshi 指出。对于 EHT 观测，事实证明，来自广泛连接的望远镜的干涉数据可能存在间隙。在数据分析过程中，科学家必须使用特殊技术来构建完整的图像。EHT 团队就是这样做的，产生了“圆形黑洞”图像。

Miyoshi 的团队发表了一篇论文，描述了他们的结果。在其中，他们提出 EHT 发布的 2022 年图像中的环结构是由 EHT 数据的凹凸点扩散函数 （PSF） 引起的伪影。

PSF 描述了成像系统如何处理其正在查看的区域中的点源。它有助于衡量由于光学元件中的缺陷（或在这种情况下，干涉测量数据中的间隙）而发生的模糊量。换句话说，它在“填补”空白方面存在问题。

NAOJ 团队重新分析了数据，并使用不同的映射方法来消除数据中的差距。这导致 Sgr A* 吸积盘的形状变长。

椎间盘的一半更亮，他们认为这是由于椎间盘快速旋转时多普勒增强。他们认为，新分析的数据和拉长的图像显示了盘的一部分，它位于距离黑洞几个史瓦西半径的地方，旋转得非常快，从40°-45°的角度观察。

下一步是什么？

这种重新分析应该有助于更好地了解 Sgr A* 吸积盘的实际外观。对 Sgr A* 的 EHT 研究导致了 2022 年图像的发布，这是首次详细尝试绘制黑洞周围区域。

这EHT 联盟正在努力改进生成更好、更详细的此和其他干涉测量图像黑洞.最终，这应该会产生更准确的视图。

后续研究应有助于填补吸积盘观测中的任何空白。此外，对黑洞周围近环境的详细研究应该可以为隐藏在盘内的黑洞提供更多线索。

本文最初由今日宇宙.阅读原文。

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