之后将近一年,3月18日,哈佛-史密森天体物理学中心在《科学进步》杂志上发表了这张历史性照片的最新详细模拟这张照片似乎只有一个光晕,但它实际上是由许多嵌套的子光晕组成的,这也符合广义相对论的预测。以
领导这项研究的迈克尔·约翰逊,也是第一位黑洞摄影师——事件地平线望远镜(EHT)的成员。他解释说,这是因为光线在到达望远镜之前绕着黑洞转了很多圈,形成了无数的光子轨道。随着轨道数量的增加,越来越接近黑洞阴影的边缘,光晕的宽度呈指数缩小,最终变得可以忽略不计
黑洞照片是由一系列越来越窄的子环嵌套而成的。根据爱因斯坦引力场方程的计算,如果大量物质集中在空间,奇点周围将形成扭曲的时空“视界”。一旦进入这个界面,即使光子也无法逃脱。
因此,黑洞的主体是不可见的,隐藏在照片中间的黑暗中。然而,我们可以追溯到“地平线”的边缘,在那里光子消失了,聚集成一个圆圈的热气体由于快速流动而摩擦发光。
在这些复杂的嵌套环中,我们可以看到由极端重力弯曲光线形成的复杂的子结构。它们也是黑洞特有的“指纹”
通过计算机软件模拟高精度黑洞图像,并将它们分解成多层子图像。哈佛-史密森尼天体物理中心的研究人员发现理论照片和真实照片之间的一致性。他们相信,根据黑洞环的大小和形状,科学家们有望计算出黑洞的质量和自旋性质。
但是,在照片中肉眼无法区分这些亚晕。你想如何掌握他们的详细信息?
EHT是一台有效孔径等于地球直径的大型望远镜,由分布在世界各地的8台望远镜联合观测而成。约翰逊说,为了清晰地“拍摄”子孔径,它不需要那么多望远镜,只有两个望远镜相距足够远才能形成干涉。
何判断,如果太空望远镜与地面上的EHT相匹配,就能获得清晰的次晕信号
的研究人员认为,EHT可以通过增加一个地球轨道望远镜得到n=1的效果,而月球望远镜可以得到n=2的效果