我國(guó)首次通過(guò)計(jì)算獲得黑洞在暗物質(zhì)暈中光學(xué)陰影

黑洞陰影，是指當(dāng)黑洞后面存在一個(gè)遙遠(yuǎn)的光源時(shí)，地球上的觀測(cè)者所看到的黑洞在天空中的剪影，這也是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的自然結(jié)果。云南天文臺(tái)研究人員日前首次通過(guò)計(jì)算獲得銀河系中心黑洞在暗物質(zhì)暈中的光學(xué)陰影，研究成果發(fā)表在最新一期著名國(guó)際期刊《宇宙學(xué)與粒子天體物理雜志》上。

對(duì)黑洞陰影的觀測(cè)，被認(rèn)為是直接探測(cè)黑洞的一種重要方法，并且可以加深對(duì)黑洞本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。因此，研究不同時(shí)空下的黑洞陰影，成為天體物理領(lǐng)域的熱點(diǎn)。國(guó)外建設(shè)中的“黑洞視界望遠(yuǎn)鏡”的科學(xué)目標(biāo)，就是為了獲得銀河系中心黑洞人馬座A星和處女座星系中心黑洞M87的陰影。

對(duì)暗物質(zhì)的理論和觀測(cè)研究是當(dāng)前天體物理學(xué)的一個(gè)重要領(lǐng)域。銀河系中心暗物質(zhì)密度高，是可觀測(cè)的最強(qiáng)的暗物質(zhì)源。近年來(lái)費(fèi)米衛(wèi)星等高能天文方面的觀測(cè)，也為銀河系中心存在暗物質(zhì)提供了新證據(jù)，因此研究銀河系中心黑洞人馬座A星在暗物質(zhì)暈中的陰影，具有特別重要的意義。

云南天文臺(tái)高能天體物理研究組副研究員侯賢等人研究了在冷暗物質(zhì)模型和標(biāo)量暗物質(zhì)模型下，黑洞人馬座A星的陰影。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，暗物質(zhì)暈對(duì)黑洞陰影的影響很小，但要觀測(cè)到兩種暗物質(zhì)暈對(duì)黑洞陰影的影響，所需要的望遠(yuǎn)鏡的角分辨率，超過(guò)了當(dāng)前黑洞視界望遠(yuǎn)鏡所能達(dá)到的水平。此外，兩種暗物質(zhì)暈所要求的角分辨率相差100倍。

研究結(jié)果表明，探測(cè)暗物質(zhì)暈對(duì)人馬座A星陰影的影響，需要具有更高角分辨率的天文設(shè)備。同時(shí)，觀測(cè)人馬座A星陰影，為鑒別兩種暗物質(zhì)模型提供了新途徑，有助于人們更好地認(rèn)識(shí)暗物質(zhì)的本質(zhì)屬性。(記者趙漢斌)