天文学家公布了位于银河系中心特大质量黑洞的第一张图像。这一结果提供了证明该物体确实是一个黑洞的压倒性证据，并提供了关于这种被认为居住在大多数星系中心的巨型天体的宝贵线索。该图像是由一个名为“事件视界望远镜（EHT）合作组织”的全球研究小组利用全球射电望远镜网络的观测结果制作的。

银河系中心特大质量黑洞人马座A*的第一张图像。
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    这张图像是人们期待已久的对银河系中心巨大天体的观测。此前科学家们曾看到恒星围绕着银河系中心的一个看不见的、紧凑的、巨大的物体运行。这有力地表明名为人马座A*（Sgr A*）的天体是一个黑洞，最新披露的图像则提供了它的第一个直接视觉证据。
    这个黑洞距离地球大约2.7万光年，它在天空中的大小似乎与一个放在月亮上的甜甜圈差不多。为了给它成像，研究小组创建了强大的EHT：将地球上现有的八个射电望远镜连接起来，形成一个“地球大小”的虚拟望远镜。EHT在多个夜晚对Sgr A*进行了观测，连续收集了数小时数据（类似于相机上的长曝光摄影）。而且就像高性能照相机一样，对Sgr A*的成像需要有射电天文学中最灵敏仪器的支持。这种灵敏度来自阿塔卡马大型毫米[/亚毫米]波阵（ALMA）上的1.3毫米波段6号接收器。
    在这一突破之前，EHT合作组织于2019年发布了第一张名为M87*的黑洞的图像，它位于更遥远的M87星系的中心。尽管这两个黑洞看起来非常相似，但我们星系的黑洞要比M87*小1000多倍，质量也更小。
    虽然Sgr A*离我们更近，但对其进行成像要比对M87*困难得多。这是因为黑洞附近的气体在Sgr A*和M87*周围以几乎和光一样快的同样速度移动，但气体绕M87*一圈需要几天到几周的时间，而在小得多的Sgr A*，只需几分钟。这意味着，在EHT合作小组观测Sgr A*时，其周围气体的亮度和形状正在迅速变化——有点像试图拍摄一只快速追赶其尾巴的小狗的清晰照片。
    于是，研究人员不得不开发复杂的新工具来解释Sgr A*周围的气体运动。相比之下，M87*是一个更容易、更稳定的目标，几乎所有的图像看起来都一样。在来自世界各地80个研究所的300多名研究人员的努力下，研究小组提取了Sgr A*图像的平均值，最终首次揭示了潜伏在银河系中心的巨大黑洞的模样。
    除了开发复杂的工具来克服Sgr A*成像的挑战之外，该团队还花了五年时间使用超级计算机来组合和分析数据，同时汇编了一个前所未有的模拟黑洞库，以便与观察结果进行比较。这仅仅是个开始：ALMA计划在未来十年内大幅提高其灵敏度，而宇宙中有更多深刻发现正等待着我们。

来源 / https://phys.org/news/2022-05-astronomers-reveal-image-black-hole.html 中国国家天文