“视界望远镜”精美绘制黑洞的“脸谱”( 二 )



除了收集银河系中心发出的射电信号 , 科学团队使用了同样的射电望远镜 , 收集和检测在银心超大质量黑洞的周围发出的脉冲星信号 。 脉冲星是快速旋转的中子星 , 独特功能使得脉冲星成为了宇宙的“时钟” , 自然时钟有高度的准确性 。 位于波恩的马克斯·普朗克研究所之射电天文学所的迈克尔·克莱默主任解释说 , 黑洞附近的脉冲星有极高的研究价值 , 应用它们的物理特征 , 科学家可以确定黑洞的引力作用和由此引起的时空变形 , 测量的准确性超乎想象 。 银河系的脉冲星无处不在 , 然而 , 脉冲星的普遍性不能确保天文学家在银心区域轻易地发现它们的踪迹 。
几十年过去了 , 在银心寻找脉冲星的努力取得了突破性的进展 , 克莱默和科学同事最近在人马座A的附近发现了第一颗射电脉冲星 , 发现的成果填补了一项空白 。 在银心附近可能有更多的脉冲星 , 科学团队将全力以赴地寻找它们踪迹 。 科学家相信银河系中心确实有一个超大质量的黑洞 , 但别的物体也可能表现了“黑洞”行为 , 关键是找到准确而合理的答案 , 克莱默合科学团队的成员收集了所有从黑洞视界的阴影和在黑洞附近区域活动的脉冲星和恒星发出的射电信息 , 对在人马座A视界附近活动的光和物质的行为进行了计算机信息模拟 , 高性能计算机保障了模拟的细节性 , 他们对比了数据分析的结果和理论的预期 。
位于法兰克福的歌德大学的天体物理学家卢西亚诺·瑞佐拉教授带领了一支研究引力波模型的科学小组 , 位于波茨坦的马克斯·普朗克研究所之引力物理学所则对引力波模型研究进行了指导 。 最近几年 , 引力波模型科学小组在计算机和天体物理学的跨学科领域取得了重要进展 , 现在探索黑洞视界和附近区域光和物质特征的技术条件已经成熟 。 科学团队十分精确地计算了由黑洞巨大引力场引起的周围时空的弯曲现象 , 确定了黑洞视界附近光和物质的传递方式 。
爱因斯坦的广义相对论是目前最好的引力理论 , 但不是唯一的引力理论 , 科学团队使用观测数据证明了黑洞的存在 , 也证明了爱因斯坦的引力理论是目前理论的最好表述 。 黑洞的存在和不存在是天体物理学家关注的科学问题之一 , 过去对黑洞引力场的检验停留在科学幻想阶段 , 只能从理论上解释引力机制的形成 , 现在的检测技术不同于以往 , 计算机模拟和射电天文技术出现了突破 , 可能从观测技术上检验理论的预测 , 黑洞视界的成像技术标志了现代天文学的一个转折点 。

(编译:2021-12-26)

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