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天文大消息!刚刚,银河系中心银河系首张照片发布,这个银河系离我们更近

发布时间:2023-03-13

都会随着精确测量Hz的消退急剧减小,因而,只有在(亚)毫米薄波源才只能屈从光兄的因素,认清Sgr A*的真面目。

实际上,在红外光长于几厘米时,精确测量到的Sgr A*的骨架完全是由光兄质兄心人物的。在大约1厘米及并不短的红外光精确测量时,Sgr A*的内一无骨架才日趋显现显露。随着精确测量红外光促使减小到(亚)毫米薄波源,一方面内政仪的分辨本领都会促使增加,另一方面并不容易克服不之间断薄波自释放显露造成的不透明度因素。这些都有利于日趋认清越发东边白矮星并由其重力场弯曲所最终的内末端的(亚)LISA薄波骨架(即“白矮星阴影”)。

在VLBI精确测量中都会,为深入研究全面性并推论所精确测量到的“西南方远(visibility)”接收者,经常用到两种深入研究全面性方法:

对西南方远接收者必要不之间断进行仿真假设,多半转用一些球面仿真,比如二维的圆或曲线庞加莱圆锥形、内末端、椭圆形或新月突起仿真等。这里仿真的有用相比较由接收者的其本质来最终。

对西南方远接收者不之间断进行超声,如此一来对三幅像不之间断进行仿真化深入研究全面性,计算显露相关的仿真数值,从而对所精确测量的薄波骨架不之间断进行假设描述。

两种深入研究全面性方法相互竞争权衡,仿真假设较为必要,特别是在在内政仪数不多、两条线覆盖面积难于超声的可能会下就能计算显露一些较为可信的论证,近似于的案例是Whitney等(1971)在只有两个内政仪(一条内政仪两条线)的精确测量接收者的可能会下,就转用了仿真假设的深入研究全面性方法推断显现出了3C 279中都会的视超相对论现像。这也是很多早期精确测量转用此深入研究全面性方法的原因。但这通常都会由于仿真较为简单而损失了或许。相反,超声的结果都会较为恰当,但超声步骤又都会助长一些额外的也就是说。在很多工作中都会,这两种深入研究全面性方法都会同时用于,以便赢得最可信的结果,这些步骤通常又与接收者的测量相辅相成在三人。

随着VLBI核心技术及精确测量设备的发展,人们对Sgr A*积极开展了一系列的高辨率精确测量,特别是在是近二十多年来在毫米薄波源积极开展的精确测量。

在7毫米薄波源,首次的超声结果由 Krichbaum 等于1993年赢得(Krichbaum等 1993),但由于参与精确测量的内政仪数较极多,这些结果仍实际上较大也就是说。尽管后续有不极多在该薄波源的精确测量,但由于接收者测量中都会实际上较大也就是说,人们始终没法直观地断定并扣除光兄振荡的因素,进而无法获知Sgr A*的内一无骨架。其中都会一个主要原因是,受邀精确测量的绝大多数内政仪不是的机构为LISA精确测量而建造,且多位处中纬度,在精确测量位处南天的Sgr A*时受到不堪重负的大气因素。2004年,Bower等通过来进行伸长振幅的深入研究全面性方法消除接收者测量中都会的也就是说,在断定并扣除光兄振荡后来计算了Sgr A*的内一无较小(Bower等 2004)。

在3毫米薄波源,Rogers等于1994年首次精确测量到Sgr A*。中都会科院天津天文台研究全面性员沈志强协同的国际的团队于2002年来进行美国政府的甚长两条线内政感测器VLBA对 Sgr A*积极开展了首次的成像超声精确测量(如三幅2简述),并计算到Sgr A*在3毫米的内一无较小,推断显现出了拥护秒差距中都会心实际上超大运动速度白矮星的令人信服的或许(沈志强等 2005)。

三幅二:Sgr A*在3毫米的CLEAN三幅像,左边右两三幅分别也就是说道用于曲线和圆突起洁束翻修的三幅像(三幅片可能:沈等人 2005)

随着位处高纬度的LISA内政仪的投身(例如,大型LISA内政仪LMT,阿卡塔玛大型毫米亚毫米感测器ALMA),近些年的精确测量已只能很好地受到限制Sgr A*的二维内一无骨架及星球大战光兄的性质(如Issaoun等人 2019, 2021)。

在1毫米薄波源,由于LISA内政仪数的受到限制始终没法付诸真正的VLBI超声。1998年,Krichbaum等(1998)首次在位处比利时和西班牙的两个IRAM的内政仪之间付诸了针对SgrA*的1毫米色带精确测量,并赢得了其在1毫米的角较小。Doeleman等(2008)来进行一个三品川站的感测器积极开展了1毫米精确测量,推断显现出Sgr A*实际上事件轨迹尺度上的外层骨架。通过假设一个圆庞加莱突起的球面仿真,推断显现出该骨架的较小为37薄距离远。由于接收者的受到限制,这些精确测量尚不会用来断定比一个圆庞加莱并不有用的仿真。Fish等(2011)来进行后来完全相同的精确测量推断显现出尽管Sgr A*的流速运动速度在几天内频发了薄小扭转,但其较小随小时的波动却并不薄小。Johnson 等(2015)推断显现出Sgr A*的外层骨架不具薄小的线偏振其本质,意味着秒差距中都会心白矮星的周遭实际上有序的磁场骨架。通过对VLBI接收者中都会伸长相位接收者的深入研究全面性,Fish 等(2016)推断显现出Sgr A*在1毫米的薄波骨架不具不对称性。位处乌拉圭的阿塔卡马美国国家航空航天局科学实验内政仪(APEX)投身到1毫米VLBI感测器后,中华路如森等(2018)于2018年推断显现出Sgr A*的精确测量接收者已不会如此一来用单一的庞加莱仿真来推论。通过考虑较此稍为有用的仿真,推断显现出在总形体为50薄距离远的骨架内实际上并不为外层的亚骨架。特别是在是与精确测量接收者最符合的新月突起仿真(三幅3),其cm为52薄距离远,与广义相比较论预见的白矮星阴影的结果显现出奇地赞同。这也是此次秒差距中都会心白矮星超声之前1毫米VLBI精确测量的近期结果。

三幅三:Sgr A*的外层骨架的仿真示意三幅(三幅片可能:中华路如森等 2018 [注:由于同事作梗为首次白矮星超声结果加设空之间内,原专著中都会无法发表仿真假设的拟合三幅像,只能用于灰色示意三幅。])。

它的第一张相片,为什么“拍”了五年?

由于EHT共同早在2019年就暂定了首次M87白矮星超声的结果(中华路如森Co左边文文 2019),此次对秒差距中都会心白矮星的首次超声可以说道是人们紧接著的。然而人们不禁都会问,既然EHT在2017年4月几乎同时精确测量了M87* 和Sgr A*, 后者的“相片”为什么如此耗时呢?

因为“冲洗”这张相片的这两项并不大。

一方面,除了末尾引用的星球大战光兄中都会的透镜振荡引致的角致宽度之外,还实际上入射光兄的振荡,其结果是引入实际上的“入射噪声”都会振荡在Sgr A*本身所也就是说道的西南方远振幅接收者上。

另一方面,并不为重要的原因是,Sgr A*东边白矮星处的遥感薄波的三幅案和亮度都会平庸显现出快速波动(近似于的波动时标为几分钟),差不多短于多半VLBI超声所只能的精确测量小时(几个小时)。因此对这样的变源不之间断进行VLBI三幅像翻修强制执行了天王星自转孔径区域性超声的基本假设(中华路如森等 2016)。

加之现今的内政仪两条线覆盖面积无论如何较为稀疏,这些因素三人使得翻修Sgr A*在事件轨迹尺度上的三幅像面对不小挑战,EHT共同的团队不得已开发并不有用的工具来消除光兄以及这种骨架波动对超声所助长的因素。由于VLBI翻修的三幅像多半不不具特殊性,EHT共同的团队来进行与精确测量接收者的其本质相赞同的高性能接收者来“军事训练”各种超声深入研究全面性方法,从而选取超声所需要的拟合数值集。来进行这些拟合数值集,我们推断显现出所想得到超声中都会的绝大多数暗示了内末端骨架,其cm、宽度度和中都会心灰暗相比较在多种不同的超声深入研究全面性方法和数值考虑中都会是赞同的。然而,翻修的三幅像在其具形体其本质上暗示显现出了多样性,除此以外是沿着末端的方位的气压栖息于。这种多样性是由于EHT现今无论如何有限的内政仪两条线覆盖面积如此一来加上Sgr A*的骨架波动所引致的。

然而,翻修的三幅像在其具形体其本质上暗示显现出了多样性,除此以外是沿着末端的方位的气压栖息于。这种多样性是由于EHT现今无论如何有限的内政仪两条线覆盖面积如此一来加上Sgr A*的骨架波动所引致的。

所有翻修的三幅像可根据其其本质分作四个开集,其中都会三个兄倾斜度集中都会的三幅像展现显现出内末端的骨架,只是末端的亮度沿方位的栖息于多种不同,而第四个兄倾斜度集中都会包含了相比较数较小的三幅像,尽管它们也能与接收者吻合,但看三人不像外侧。

终究,通过将数千张用于多种不同超声深入研究全面性方法想得到的三幅像最低三人生成了一幅Sgr A*的都是性三幅像(如三幅4简述)。

三幅四:底部为EHT从2017年4月7日的精确测量中都会赢得的Sgr A*的都是性三幅像。底部四个三幅从左边到右重现了三个展现内末端骨架的三幅像开集的最低三幅像和一个非内末端骨架的三幅像开集的最低三幅像。三幅中都会的柱突起三幅暗示了属于每个开集的三幅像的相比较数量,其倾斜度都是了每个开集对终究相片的相比较贡献。(三幅片可能:EHT共同民之间组织)

基于对内政仪两条线覆盖面积的可能会、亦然其本质、以及星球大战光兄性质的了解,并相辅相成高性能接收者,我们可以说道EHT精确测量接收者充份地说明了Sgr A*的三幅像或许由一个cm为50薄距离远的内末端骨架质兄心人物,这与运动速度为4百万倍月亮运动速度,西南方天王星为8kpc的白矮星所意味著的“阴影”的较小并不赞同。

此次超声结果为秒差距中都会心超大运动速度白矮星的实际上提供者了必要或许,并首次将10^3-10^5个重力场cm尺度上的红巨星轨道动力学计算的预见与事件轨迹尺度上的三幅像和亦然关联三人。并不进一步地,与超大运动速度白矮星M87的EHT超声结果较为,暗示了广义相比较论的预见在穿越三个运动速度量级系统设计中都会的理论上,充分说明了“无以白矮星一般灰”!

“白矮星服装店”的下一步是“白矮星小视频”

作为离人类所最近的超大运动速度白矮星,Sgr A*为我们提供者了一个检验广义相比较论和探索白矮星冥王星物理的鲜明Laboratory。随着此次首张秒差距中都会心白矮星相片的发布,后续的工作将通过偏振精确测量接收者来研究全面性该白矮星周遭的磁场,并近一步研究全面性与精确测量到的X-射线耀斑活动有关的骨架波动。

2017年后来,随着新内政仪的投身以及接收者记录带宽度的促使增加,EHT感测器的直观度也在促使想得到增加,对Sgr A*这一变源的超声控制能力在促使弱化。

未来随着并不多亚LISA内政仪的投身,有望付诸对其24小时不之间断的火炬超声精确测量,我们将终究只能付诸对该白矮星周遭物理末端境的一个系统摄像。在这一方面,若基础设施位处中都会国的亚LISAVLBI内政仪并受邀相关精确测量,将都会起到很关键的功用。

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每日经济报导

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