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发现其中藏着一个超大质量黑洞并首次观测到黑洞“事件视界”存在的直接证据

  科技日报报道 类星体很可能是迄今人类观测到的最遥远天体,其无可比拟的能量也被称为“最危险天体”。而据《赫芬顿邮报》《基督教科学箴言报》网站近日消息称,天文学家们将距离数千公里的三大望远镜组成一张巨型观测网,对一个类星体的核心区域进行了比人类视觉效果精细200万倍的高分辨率拍摄,发现其中藏着一个超大质量黑洞并首次观测到黑洞“事件视界”存在的直接证据。研究人员发表声明称这次观测成为了天文领域里一次里程碑事件。

  20世纪60年代,类星体与宇宙微波背景辐射、脉冲星、星际分子并称为当时的天文学“四大发现”。这是因为类星体之奇特简直无法用言语来形容——它们看上去如恒星又不是恒星,光谱似星云但也不是星云,发出的射电(即无线电波)仿佛星系但又绝不是星系。它们由体积很小、质量很大的核与核外的广延气晕构成,可能是目前人类所发现的最遥远天体,而其核心辐射出巨大的能量,激发气体产生连续光谱,再叠加上强而宽的发射线——导致结果是,类星体虽然身在数十亿光年以外,直径也算小到可怜,却能比正常星系都亮上1000来倍,以致对人类来讲,亮度与银河系里恒星差别不大。

  此次观测到的类星体编号3C 279。欧南天文台、瑞典昂萨拉天文台、德国马普射电天文学研究所的科学家不惜“大动干戈”,启用了位于智利、美国亚利桑那州和夏威夷的三处高端观测设备:分别是探险者试验(APEX)望远镜、赫兹亚毫米波望远镜以及亚毫米波射电望远镜阵列。三者间,从智利到夏威夷的距离为9447千米,智利到亚利桑那州的距离为7174千米,亚利桑那州到夏威夷的距离为4627千米,如此组成一张巨幅的观测网,采用甚长基线干涉测量法,以前所未有的视角对遥远类星体进行观测并得以捕捉到其核心图像。

  研究人员称,3C 279距地球超过50光年远,却非常之明亮,观测发现它体内包含了一个质量达到十亿倍太阳质量的黑洞。关于类星体的能源话题一直众说纷纭,但多数天文学家认为,其异常巨大的能量来源正是由中心的超大质量黑洞吸积周围物质释放的引力能提供的,而3C 279的能量也应来源于此。此次对类星体核心区域进行了高分辨率拍摄,效果比人类视觉要精细200万倍,给天文学家提供了一个迄今最为详细的直接观察超大质量黑洞的机遇,而在图像中发现的一个阴影区,判断为黑洞强大引力作用下致使光线发生了弯曲,成为首次观测到黑洞“事件视界”(天文学中黑洞的最外层边界,在此边界以内就连光也无法逃逸)存在的直接证据。

  研究人员在一份共同声明中指出:“本次观测代表了对超大质量黑洞及其周围空间成像的一个新的里程碑”,也是“对数十亿光年外的目标探测研究中取得的一个卓越成就”。