本报上海11月2日讯(记者黄辛)中国科学院上海天文台沈志强博士领导的一个国际天文研究小组，通过对位于我们银河系中心被称为人马座A?鄢(Sgr A?鄢)的神秘射电发射源的高空间分辨率观测，发现了支持“我们太阳系所在的银河系的中心存在超大质量黑洞”观点的迄今为止最令人信服的证据。该研究成果刊登在11月3日出版的英国《自然》周刊上。
沈志强及其合作者，包括美国国家射电天文台台长鲁国鏞、美国加州理工学院的梁
茂昌、美国哈佛—史密松天体物理中心的贺曾樸(现任中国台湾天文暨天文物理研究所所长)和赵军辉，利用国际先进的甚长基线干涉阵(VLBA)成功获得了Sgr A?鄢在3.5毫米波长上的首个图像，并进而确定该源的真实直径与地球轨道半径相当。也就是说，这个至少40万倍于太阳质量的Sgr A?鄢所占区域的直径只有1.5亿公里，由此推断出的最小质量密度比任何目前已知的黑洞候选者的密度都要大了一万亿倍以上，强烈地支持Sgr A?鄢是超大质量黑洞的物理解释。
更令人兴奋的是，这是天文学家第一次看到距离黑洞中心如此近的区域。根据爱因斯坦的广义相对论，超大质量黑洞的强引力场会致使经过其边缘的光线发生弯曲，使其中央出现一个相对于周围亮环状辐射显著变暗的阴影。对红外波段观测到的Sgr A?鄢周围的年轻大质量恒星的轨道运动的研究表明，Sgr A?鄢的质量约相当于400万个太阳的质量。所以，Sgr A?鄢黑洞的阴影直径是其在3.5毫米的辐射区域大小的一半。因此，未来在1毫米或更短波长上的观测将很有希望触及与阴影直径可比拟的区域，这为检验广义相对论提供了一个有力的工具。
Sgr A?鄢所在的银河系中心距我们太阳系约26000光年(1光年等于光在一年时间内穿越的空间距离，相当于10万亿公里)，其发出的射电波信号虽然能穿透遮挡着可见光的尘埃，但却要受到星际等离子体介质的散射影响，使得直接测得的源的视大小比真实的要大。这与雨夜的街灯看上去比平时大是一个原理。从1997年开始，该研究小组对Sgr A?鄢开展了大量的VLBA观测研究，并发展了一套数据分析方法以提高测量的精确度，为最终测得Sgr A?鄢的大小打下了基础。
黑洞概念的科学提出是在一个世纪前,如何从观测上证明黑洞的真实存在是现代天体物理学中最具挑战性的课题之一。近几年的空间天文卫星和地面大型天文仪器已经发现了很多黑洞候选者，其中1974年2月发现的位于银河系中心的致密射电源Sgr A?鄢因其距离我们最近，而被公认为是研究黑洞物理的最佳目标。
(黄辛)
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