2022年6月22日
在線之間閱讀以建模我們的銀河的中央黑洞
（（Nanowerk新聞 ） 人不可貌相。白熾燈泡的光似乎穩定，但實際上每秒閃爍120次。由於大腦隻能感知到它收到的信息的平均值，因此這種閃爍是模糊的。對持續照明的感知僅僅是一種幻想。
盡管光無法逃脫黑洞，但快速繞氣體的明亮光芒（回想一下M87的黑洞的2019年圖像）具有自己獨特的閃爍。在最近提交給天體物理期刊信 （（“射手座A*亞毫米變異性與恒星喂養的積聚流模型的顯著對應” ), UC Santa Barbara’s Sean Ressler, Lena Murchikova at the Institute for Advanced Study and Chris White at Princeton University were able to use this subtle flickering to construct the most accurate model to date of our own galaxy’s central black hole — Sagittarius A* (Sgr A*) — providing insight into properties such as its structure and motion.
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在黑洞周圍模擬發光氣體。（視頻：克裏斯·懷特，普林斯頓大學）
最近，有充分的理由，人們對我們銀河係中心的黑洞的新圖片感到非常興奮。“但是一張照片隻會講述故事的一部分，” UCSB的卡夫利理論物理學學院（KITP）的博士後學者雷斯勒說。雷斯勒得到了戈登和貝蒂·摩爾基金會的贈款的支持。
他指出，視頻是理想的選擇，但是到目前為止，我們隻能構建模糊，閃爍的圖像。幸運的是，閃爍的模式編碼了很多信息。Ressler補充說：“在這裏，我們已經表明，我們的氣體模型從附近的恒星向內掉下來，比以前的模型更好地再現了相同的模式。”
這是研究人員第一次在單個模型中展示出關於燃氣如何在銀河係中心行進的完整故事 - 從被星星吹入到黑洞中。通過在眾所周知的線（或閃爍的光線）之間閱讀，團隊得出結論，銀河中心最有可能的黑洞進食圖片涉及直接從大距離內傾斜的氣體，而不是在長時間的軌道上慢慢虹吸。一段的時間。
穆奇科娃說：“黑洞是自己秘密的守門人。”“為了更好地理解這些神秘的對象，我們依賴直接觀察和高分辨率建模。”
大約100年前，基於阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）的新重力理論，卡爾·施瓦茨（Karl Schwarzschild）預測了黑洞的存在。但是，研究人員直到現在才開始通過觀察來探測他們。
雷斯勒（Ressler）花了多年的時間試圖構建最現實的模擬，迄今為止，圍繞SGR A*的天然氣。他通過將附近恒星的觀察直接納入模擬中，並精心跟蹤他們在繞黑洞繞著黑洞繞的材料進行仔細跟蹤。他最近的作品最終達到了天體物理期刊信 紙在2020年（“從頭開始對射手座的磁性積聚的模擬，由恒星風喂養” ）。
2021年10月，穆奇科娃（Murchikova）發表了一篇論文天體物理期刊信 （（“射手座A*在2019年耀斑活動期間的二尺度亞毫米差異：關於明亮的近紅外耀斑的起源” ），引入了一種研究黑洞在幾秒鍾的時間尺度上閃爍的方法，而不是幾分鍾。這一進展使基於閃爍的SGR A*屬性進行了更準確的量化。
懷特（White）是前KITP博士後，一直在研究黑洞附近氣體發生的事情的細節，在那裏，一般相對性的強烈影響很重要 - 以及這如何影響我們的光線。一個天體物理雜誌 今年早些時候出版的出版物總結了他的一些發現（“傾斜對射手座A*毫米和紅外排放時間變化的影響*” ）。
然後，Murchikova，White和Ressler合作，將觀察到的SGR A*的閃爍模式與各自的數值模型預測的模式進行了比較。
穆奇科娃解釋說：“結果原來非常有趣。”“很長一段時間以來，我們認為我們可以在很大程度上無視黑洞周圍的氣體來源。典型的型號想象一個人工環，大致是甜甜圈形的，距黑洞一定距離。我們發現，這種模型產生的閃爍模式與觀察不一致。”
雷斯勒（Ressler）的出色風模型采用了更現實的方法，其中黑洞消耗的氣體最初是由銀河中心附近的星星散發出來的。在此模擬中，活動中的氣體重現了正確的閃爍模式。“該模型不是出於解釋這種特殊現象的目的而建立的。成功絕不是保證。”雷斯勒說。“因此，看到該模型經過多年的工作如此巨大，這是非常令人鼓舞的。”
“當我們學習閃爍時，我們可以看到黑洞第二秒發出的光的變化，在一個夜晚的過程中進行了數千次測量，”懷特解釋說。“但是，這並不能告訴我們如何像大規模圖像一樣在太空中排列。通過結合這兩種觀察結果，可以減輕每個觀察結果，從而獲得最真實的圖片。”
