發(fā)布時(shí)間:2024年04月24日 08:54 來(lái)源:中國(guó)新聞網(wǎng)
北京時(shí)間4月22日夜間,施普林格·自然旗下專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然-天文學(xué)》最新發(fā)表一篇論文稱(chēng),研究人員利用類(lèi)似醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)斷層掃描(也稱(chēng)CT掃描)的3D技術(shù),重建了銀河系中心超大質(zhì)量黑洞人馬座A*(Sagittarius A*)附近的高能爆發(fā)事件圖,從而更清晰地呈現(xiàn)了黑洞周?chē)囊呤侨绾涡纬傻摹?/p>
該論文介紹,超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬顯示,以吸積盤(pán)結(jié)構(gòu)繞黑洞旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)會(huì)在名為耀斑的高能事件中周期性噴發(fā),這類(lèi)事件可在X射線、紅外線和無(wú)線電波中觀察到。不過(guò),從觀測(cè)數(shù)據(jù)中重建這些耀斑的3D結(jié)構(gòu)一直存在挑戰(zhàn)。
在本項(xiàng)研究中,論文第一作者兼通訊作者、美國(guó)加州理工學(xué)院Aviad Levis和同事及合作者提出了一種新的成像技術(shù),其與CT掃描中使用的技術(shù)類(lèi)似,他們?yōu)槠涿麨椤败壍榔駥游龀上瘛薄Q芯繄F(tuán)隊(duì)利用阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列(ALMA)在2017年4月11日的觀測(cè)結(jié)果,研究了無(wú)線電波長(zhǎng)的耀斑的3D外觀。
由于用這個(gè)數(shù)據(jù)集重建3D圖像因?yàn)榫嚯x和亮度變化顆粒細(xì)節(jié)而存在困難,因而論文作者用一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的新計(jì)算機(jī)技術(shù),這個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)受到黑洞的預(yù)測(cè)物理性質(zhì)和電磁輻射過(guò)程的約束。他們最后得到的圖像顯示,耀斑可能源于吸積盤(pán)上的兩個(gè)亮斑,吸積盤(pán)幾乎是正對(duì)地球。
論文作者總結(jié)認(rèn)為,此次研究更清晰呈現(xiàn)的這些耀斑繞黑洞順時(shí)針旋轉(zhuǎn),其旋轉(zhuǎn)軌道半徑為地日距離的一半(約7500萬(wàn)千米)。重建后的耀斑結(jié)構(gòu)與之前的計(jì)算機(jī)模擬類(lèi)似,驗(yàn)證了天文學(xué)家對(duì)黑洞周?chē)鷺O端環(huán)境的大致理解。(記者 孫自法制作 費(fèi)璠 視頻來(lái)源 施普林格·自然)
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