新浪科技訊，據(jù)英國《泰晤士報》報道，天文學(xué)家們通過分析歐洲南方天文臺觀測獲得的數(shù)據(jù)，確認(rèn)銀河系中央存在著一個巨大的黑洞，其質(zhì)量約為大陽質(zhì)量的400萬倍。這一新發(fā)現(xiàn)也再次驗證了愛因斯坦廣義相對論的正確性。
巨大黑洞質(zhì)量超太陽400萬倍
在最新一期出版的《天體物理學(xué)》雜志上，天文學(xué)家們公布了他們的這一最新發(fā)現(xiàn)。位于智利的歐洲南方天文臺的觀測數(shù)據(jù)為這一發(fā)現(xiàn)提供了最有力的證據(jù)。證據(jù)表明，銀河系中心存在的這一特大質(zhì)量的黑洞對周圍的星體產(chǎn)生了巨大的重力吸引。在過去16年間，天文學(xué)家們已經(jīng)對銀河系中心區(qū)域的28顆恒星的軌道進(jìn)行了嚴(yán)密的跟蹤。這是他們進(jìn)行黑洞研究的主要方式，因為正是這種看不見的黑洞在影響著這28顆恒星的運(yùn)動軌跡。所謂的黑洞，其實(shí)就是大家所知道的“人馬座A*”�！叭笋R座A*”位于銀河系的中心，人類目前還無法直接看到。但我們可以根據(jù)周圍恒星的運(yùn)動模式推斷出黑洞的特性。
德國馬普地外物理研究所科學(xué)家萊因哈德-根舍正在領(lǐng)導(dǎo)一支國際研究團(tuán)隊長期開展對黑洞的探索。萊因哈德聲稱，“經(jīng)過長期的跟蹤，我們已經(jīng)取得了最重要的研究進(jìn)展。我們的研究成果現(xiàn)在已經(jīng)可以被看作是銀河系確實(shí)存在特大質(zhì)量黑洞的最佳實(shí)驗證據(jù)。銀河系中心區(qū)域恒星的運(yùn)行軌跡表明，該區(qū)域肯定存在一個黑洞，其質(zhì)量大約為太陽質(zhì)量的400萬倍。銀河系中心相當(dāng)于一個特別的實(shí)驗室，我們可以利用它研究強(qiáng)重力的基本原理、恒星動力學(xué)以及星體的形成過程。相信銀河系的這些原理肯定也適用于其他星系，而如果離開銀河系我們將可能永遠(yuǎn)無法獲得如此詳細(xì)的科學(xué)數(shù)據(jù)�！�
萊因哈德研究團(tuán)隊另一位科學(xué)家斯特凡-基列森認(rèn)為，既然在最靠近銀河系中心的區(qū)域存著這一超濃縮的特大質(zhì)量黑洞，那么該區(qū)域應(yīng)該是詳細(xì)研究黑洞的最佳位置。天文學(xué)家們根據(jù)南方天文臺的觀測數(shù)據(jù)以更高的精度測量出了地球與銀河系中心之間較為準(zhǔn)確的距離，這一距離大約為2.7萬光年。此外，科學(xué)家們還研究和確定了位于銀河系中心的恒星運(yùn)行的共有屬性�；猩榻B說，“銀河系中心區(qū)域的恒星是以隨機(jī)軌道的方式運(yùn)行的，就好象是一群亂飛的蜜蜂。但是，經(jīng)過深入的研究又發(fā)現(xiàn)，28顆恒星中有6顆是圍繞黑洞進(jìn)行圓周運(yùn)動的。在距離中心區(qū)域一光月的外層，恒星是有規(guī)則的運(yùn)動；而在內(nèi)部，恒星則是以隨機(jī)軌道運(yùn)行。這應(yīng)該是對銀河系中心區(qū)域年輕恒星的動力學(xué)的最恰當(dāng)描述。”
再次驗證愛因斯坦廣義相對論
黑洞的現(xiàn)代概念來源于愛因斯坦的廣義相對論，即空間和時間是可以彎曲的。愛因斯坦認(rèn)為，時間和空間一起處在一種柔軟的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，大質(zhì)量天體如太陽能夠使時空結(jié)構(gòu)發(fā)生彎曲，形成一些可以使小天體被吸進(jìn)去的彎曲狀物。廣義相對論描述的黑洞是真空中的一個空間，其外部邊界叫做“視界”。在視界外面是正常的空間，在視界以內(nèi)才是奇異的世界。視界內(nèi)部的物質(zhì)質(zhì)量與其體積之比稱為黑洞密度。任何物質(zhì)一旦進(jìn)入黑洞視界以內(nèi)，就會被收縮到無限小的中心，那里的密度無限大。天文學(xué)家們確認(rèn)銀河系中心存在一個大質(zhì)量的黑洞，再次驗證了廣義相對論理論的正確性。
斯特凡-基列森說，“人馬座A*”發(fā)射的無線電波長為1.3毫米，相對于更大波長的無線電來說，它們能夠更容易地逃離銀河系中心。更長的波長往往受到星際散射影響。此時的散射就像是街燈周圍的煙霧，在降低亮度的同時讓細(xì)節(jié)變得模糊。在觀測過程中，天文學(xué)家們清楚地觀察到銀河系中心的結(jié)構(gòu)，解析度高達(dá)37微角秒，相當(dāng)于4828萬公里或者地日距離的大約三分之一。美國哈佛大學(xué)理論家亞韋-洛布評價說，“這是一個具有開創(chuàng)性的觀測，說明如此高解析度的觀測是可以做到的，同時也打開了探測黑洞附近時空結(jié)構(gòu)的一扇新窗口并驗證愛因斯坦的重力理論�！�。
2006年，洛布和同事艾弗里-羅德里克研究了如何利用對銀河系中心進(jìn)行超高清晰成象尋找“潛伏”在那里的超大質(zhì)量黑洞的陰影或者輪廓，以及內(nèi)部包含被吸入黑洞的物質(zhì)的“熱區(qū)”�，F(xiàn)在，天文學(xué)家正計劃對這些在理論上做出的假設(shè)加以驗證。韋恩特勞伯說，“這是一次極不尋常的觀測，觀測結(jié)果證實(shí)1.3毫米波長下的VLBI技術(shù)具有巨大的潛在用途，可以用于探測銀河系中心，同時也可研究類似條件下的其它現(xiàn)象�！�
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