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测量恒星距离的方法及其原理 宇宙中的黑洞结构的确是一种高速旋转的天体

测量黑洞就是测量围绕它旋转的恒星

这是天文学家从4月10日由国际望远镜团队发布的第一张黑洞照片中验证的判断 。该图像证实了M87星系中心超大质量黑洞的质量接近于天文学家对附近恒星轨道的预期 ， 这解决了关于测量黑洞质量的最佳方法的长期争论 。
位于距离地球约5500万光年的M87黑洞是第一个采用了三种精确方法来计算其质量的黑洞：
测量恒星的运动
测量周围气体的漩涡
利用事件视界望远镜获得的黑洞影像 ， 直接测量黑洞的阴影的直径
上图：钱德拉大型X射线望远镜早前拍摄的M87星系中的气体和恒星 ， 是早前对黑洞的质量估算的依据
1978年 ， 对M87质量的首次测量采用了跟踪恒星在大引力中心周围的运动方式的办法 ， 估算出这些恒星必须绕质量约为太阳50亿倍的天体的运行 。
2011年科学家们又使用类似的技术进行了更精确的估算 ， 修订了M87的质量应该是太阳质量的66亿倍 。
【测量恒星距离的方法及其原理 宇宙中的黑洞结构的确是一种高速旋转的天体】

测量恒星距离的方法及其原理 宇宙中的黑洞结构的确是一种高速旋转的天体

文章插图
1994年天文学家通过追踪气体靠近黑洞的方式测算出M87黑洞为24亿太阳质量 ， 2013年修订为35亿太阳质量 。
今年 ， 事件地平线望远镜拍摄了M87黑洞的第一张图像 。该图像显示 ， 黑洞的质量约为太阳质量的65亿倍 ， 接近天文学家根据星系恒星所预期的质量 。
上图：这个家伙不用解说了 。M87的玉照印证了之前采用恒星轨道对黑洞质量进行测算的技术 。
多年来 ， 科学界并不清楚哪种技术更接近事实 。现在 ， 事件视界项目输出的黑洞照片更清晰地显示了黑洞周围喷出的橙色气体和尘埃环 ， 解决了前面估算结果的冲突 。根据爱因斯坦的广义相对论 ， 图像中心的暗区直径 ， 即黑洞的阴影 ， 与其质量直接相关 。
黑洞越大阴影越大 。M87黑洞的阴影产生了380亿公里的直径 ， 让天文学家计算出65亿太阳的质量 ， 这非常接近前面通过恒星运动所测算出来的质量 。M87的照片否定了它是虫洞的可能——爱因斯坦又双叒叕对了！
阴影的大小也否定了M87是虫洞的猜想（虫洞是理论假设的时空中遥远两点间间的桥梁 ， 一端是黑洞 ， 另一端则是白洞） 。如果M87黑洞是一个虫洞 ， 理论预测它应该比现在看起来的更小 。目前的观察结论对广义相对论是
上图：虫洞概念图 ， 一端是白洞 ， 一端是黑洞 。可惜M87被拍之后被立即否定是虫洞 。
一个非常令人惊叹的确认 。观察结果让科学家们立即排除了虫洞的可能性 。
目前大多数黑洞质量的估算都采用测量黑洞周围恒星运行轨道的方式 ， 其原因是这种方法更容易从更远的地方金星观察和跟踪 。


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