當 "愛因斯坦環" 遇見 "大質量黑洞"

EPO ASIAA
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7 次觀看·2023年9月29日
"愛因斯坦環"是一種強重力透鏡圖像--重力會像透鏡一樣,彎折光;而"黑洞",因重力強大,連光都不能逃出其勢力範圍;好奇當這兩種現象碰到一起的時候,結果會如何嗎?答案是,我們能計算出黑洞的質量!
大家知道,一向以來,直接測量黑洞質量大多只能在鄰近宇宙進行,本次發現的意義是,獲得這個新方法後,即使40億光年遠,星系裡的黑洞質量都能計算!
了解更多遙遠星系和黑洞之間如何共同生長的關聯,是探索我們的宇宙如何演化的重要關鍵。
AI 生成·可能包含錯誤
這是一則星系級透鏡的科學新聞
透過透鏡,我們能有許多新發現
你可能正戴著近視眼鏡或隱形眼鏡
拿過放大鏡或高調酒杯
今天要介紹的這則新聞故事
主角SDP-81星系
和這幾樣東西都有個共通點
都是為彎曲光線的透鏡
藉由一張有史以來
奧瑪大型真聯網遠鏡拍攝到的最高解析度影像
中研院天文所的黃活生
蘇有瑄和松下聰樹
取得分析重力透鏡系統所需要的資料
透鏡效應能用來計算
在前景星系中心位置的超巨大黑洞的質量
這是第一次4毫米波段觀測所得到的影像
能用來做這樣的計算
這都要歸功於奧瑪的超高解析力和高靈敏度
在這個SDP-81透鏡系統中
背景星系光源因為受到彎曲
形成美麗而罕見的環狀結構
天文學家稱之為愛因斯坦環
根據廣義相對論
物體的重力會彎曲光的行徑路線
造成重力透鏡的效應
在這裡的前景星系因為質量很大
彎曲了後方背景星系的光
造成環狀結構
背景星系因為正在積極地形成恆星
含有大量塵埃
因此在4毫米波段很明亮
而奧瑪正是專門用來看4毫米波段的望遠鏡
講完以上這些
新聞主角還沒上場呢
我們相信星系中心都藏有超巨大黑洞
透鏡效應理論預測
在重力透鏡系統中心區域裡
影像明亮或暗淡的程度
會隨黑洞質量的大小發生敏感變化
影像越暗淡
黑洞的質量越大
因為在SDP-81系統中
中心區域的影像非常暗
天文學家能用這張圖像資料
計算出前景星系中的黑洞質量有多大
推估計算的答案揭曉
超過3億個太陽質量
黃活生說
幾乎所有星系中心裡都藏有超大質量黑洞
質量可能是太陽的幾百萬倍甚至十億倍
過去直接計算黑洞質量的方式
一直只能用於臨近的星系
蘇遊宣說
ALMA開啟了透鏡星系中心黑洞質量測量的新領域
這是過去可見光望遠鏡不可能做到的事情
松下聰樹說
這個由ALMA的超高解析度照到的愛因斯坦環
含有臺灣團隊過去五年來的努力成果
它意味著ALMA已跨入了許多天文望遠鏡不能進入的新科學領域
計算更多遙遠黑洞質量
是瞭解黑洞與其宿主星系共同生長過程的關鍵
讓我們更瞭解宇宙演化的歷史
今年是愛因斯坦提出廣義相對論100週年
這個發現格外有意義
