《自然》杂志在今天发表文章，题为：”黑洞的第一个图像现在是电影“（Thefirst-everimageofablackholeisnowamovie）。

去年天文学家终于揭示了史上黑洞的第一张照片的壮观细节，通过将全球范围内的射电望远镜连接在一起，首次在旋光的背景下制作了黑洞的事件视界的图片。图像是发光的环状结构，在银河系M87的中心显示的超大质量黑洞，其距离约17兆帕秒（万光年），是太阳质量的65亿倍。

物理学界评价说，这幅图像是`“巨大的成就”，这再次证明了广义相对论是正确的强引力理论。大约一个世纪前，物理学家首先从爱因斯坦的广义相对论中推论出黑洞应该存在，但大多数证据都是间接的。

史上黑洞的第一张照片比以往任何时候都更详细地揭示了事件视界，引力如此强大的表面如此之大，以至于没有任何东西可以跨越它，甚至是光线也无法爬出。

尽管图像很模糊，但与爱因斯坦的广义相对论的预言相符，即黑洞的近邻应该是什么样。特别是，它为研究人员提供了事件视界阴影的第一个直接证据，事件视界的阴影是“黑洞”与周围黑洞分离的表面。这个较暗的圆盘紧靠事件视界外的过热物质发出的光环。

令人惊讶的是，戒指的一侧显得更亮。这是预料之中的，这是由于黑洞周围复杂动力学的综合作用所致。尤其是，落入空隙的物质应在黑洞的赤道外高速旋转，形成天体物理学家所说的吸积盘。偏斜的外观部分与多普勒效应有关：在磁盘朝向观察者旋转的一侧，物质的运动会增强辐射，使其看起来更明亮；相反的情况发生在后退侧。

去年天文学家揭示的这张史上黑洞的第一张照片，现在变成了电影。简短的帧序列显示了黑洞周围环境的外观如何随着多年的引力变化将其周围的物质搅成恒定的漩涡。如下面动画所示，根据观测数据和数学模型构建的一系列图像，显示了从年到年M87星系中心黑洞的演变。

论文第一作者、哈佛大学射电天文学家MaciekWielgus说，“由于物质流落入黑洞是湍流的，因此我们可以看到环随着时间而摆动。”

该最新研究结果论文发表在最近一期的《天体物理学杂志》上，随着技术水平的提高，该团队在不久的将来可能会做有更大的改进。Wielgus表示：“几年后，它真的可能看起来来更像电影了。”

回顾数据

根据观察结果，研究人员回过头来查看过去的数据，看是否能以年的图片为指南重新解释它们。自年以来，天文学家一直在观测M87*，最初仅在三个位置，随后添加了更多的观测站，观测的质量得到提高。

较早的数据包括在年、年、年和年收集的四批数据，其中两批数据尚未发布。Wielgus说：“在一定程度上，他们被遗忘了，因为每个人都对年的数据感到非常兴奋。”他与其他T研究人员一起重新分析了数据，发现它们与年的结果一致，包括暗盘和亮环的存在。而且，尽管就其本身而言，-13年的数据批次没有足够的分辨率来生成图片，但该团队还是能够通过将可用的有限数据与黑洞的数学模型相结合来生成每年的合成图像年数据。

结果证明包含的信息超出了Wielgus的预期。就像年的照片一样，他们发现戒指的一侧比另一侧更亮，但亮点四处移动。这可能是因为吸积盘的不同区域变得更亮或更暗，这可以增强甚至抵消多普勒增亮。

动态磁盘

研究人员说，这并不出乎意料：尽管M87*黑洞本身每年没有变化，但周围的环境却发生了变化。在几周的时间内，强磁场会搅动吸积盘并产生更热的斑点，然后绕黑洞运行。在年，一个独立的小组报告了在大约1小时的时间内，一团热气在银河系中心黑洞人马座A*上盘旋的迹象。因为M87*的质量是太阳的65亿倍，是人马座A*的倍以上，所以围绕M87*的动力学花费的时间更长。

上面录像显示M87*一年的历程。第一部分使用广义相对论和等离子的行为展示了围绕黑洞旋转的热物质的复杂模拟。在92天时，模拟模糊不清，显示事件地平线望远镜的外观。出现的灰色条指向环中亮点的平均位置。比例尺显示40微弧秒，一个很小的天空角度，环直径约亿公里。

天文学家们试图每年在3月下旬或4月初观察M87*和射手座A*，那是在其观察网络中许多站点天气状况最可能同时良好的时候。年的活动由于新冠病毒大流行而不得不取消，但研究小组希望在年再有一次机会。如果一切顺利，更多的观测站将共同努力。。

该研究团队还希望明年的活动将包括使用短波长辐射的首次全球观测。尽管透过地球的大气层看更具挑战性，但这将提高图像的分辨率。研究团队成员成员、荷兰拉德布德大学射电天文学家SaraIssaoun说：“我们将更接近那个黑洞阴影，并获得更清晰的图像。”

参考：

1.“Thefirst-everimageofablackholeisnowamovie.”

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