保罗·伯奈斯2021年讲座

Andrea M. Ghez,加州大学洛杉矶分校,美国

安德里亚·m·Ghez物理学和天文学教授而且Lauren B. Leichtman和Arthur E. Levine天体物理学主席他是世界著名的观测天体物理学专家之一,也是加州大学洛杉矶分校银河中心小组的负责人。她最著名的是在银河系中心的开创性工作,这导致了迄今为止超大质量黑洞存在的最佳证据,她获得了许多荣誉和奖项,包括诺贝尔奖2020在美国,她成为第四位获得诺贝尔物理学奖的女性,并与莱茵哈德·根泽尔(Reinhard Genzel)分享了一半的奖金。诺贝尔奖颁给了盖兹和根泽尔,因为他们独立发现了银河系中心的一个超大质量致密物体,现在人们普遍认为这是一个黑洞。她对银河系中心恒星轨道的研究为研究黑洞打开了一种新途径,她的团队目前正专注于使用这种方法来了解黑洞附近的引力物理,以及黑洞在星系形成和演化中发挥的作用。

ETH新闻人像:神秘的,看不见的物体使我们的星系保持运动

放大图:Andrea M. Ghez
在黑洞的轨道上:安德里亚·盖兹,2020年诺贝尔物理学奖得主和2021年保罗·伯奈斯讲座的荣誉演讲者。(图片来源:Elena Zhukova/加州大学)

计划

录像

第一讲:从超大质量黑洞的可能性到确定性

2021年8月30日,星期一,下午5点

文摘:了解超大质量黑洞研究的新进展。通过捕捉和分析20年来的高分辨率图像,加州大学洛杉矶分校银河中心小组已经将我们星系中心存在超大质量黑洞的可能性变为了确定性,并为这些真正奇特的天体的存在提供了迄今为止最好的证据。这是由于第一次测量恒星围绕星系核的轨道而成为可能。在世界上最大的望远镜上,高分辨率成像技术的最新进展极大地扩展了利用恒星轨道研究黑洞的能力。最近的观测揭示了黑洞周围的一个非常意想不到的环境(应该没有年轻恒星的地方;本应多的地方,却缺少了古老的星星;以及一种令人费解的新类别的物体)。对恒星运动的持续测量已经解决了许多由这些令人困惑的恒星群体所造成的谜题。这项工作为了解黑洞是如何生长的以及它们在调节宿主星系生长中所起的作用提供了线索。在过去的一年里,对银河系中心恒星轨道的测量提供了关于引力在超大质量黑洞附近如何工作的新见解,这是一种新的、未被探索的基本自然力量。

第二讲:我们的银河系中心:一个研究黑洞物理和天体物理的独特实验室

2021年8月31日,星期二,下午5时

文摘:接近我们的星系中心提供了一个独特的机会来研究一个星系核,它的空间分辨率比任何其他星系都要高几个数量级。在大型地面望远镜进行了十多年的衍射受限成像之后,银河系中心存在超大质量黑洞的情况已经从可能变为肯定,这要归功于对单个恒星轨道的测量。这些恒星在小尺度轨道上的快速运动表明了巨大引力的来源,并提供了最好的证据,证明超大质量黑洞确实存在于宇宙中,它们挑战并挑战我们的基础物理学知识。这项工作是通过使用散斑成像技术实现的,该技术在后期处理中纠正了地球大气的模糊效应,并允许这些大型地面望远镜产生第一个衍射受限图像。在大型地面望远镜上的高角度分辨率成像技术的进一步发展导致了更复杂的自适应光学技术,可以实时校正这些影响。这将成像能力提高了一个数量级,并首次允许在这些望远镜上进行高分辨率的光谱研究。通过继续推进高分辨率技术的前沿,我们已经能够以足够的精度捕捉到恒星的轨道运动,以一种前所未有的方式来验证爱因斯坦的广义相对论。

第三讲:银河系中心的恒星轨道:好的,坏的,丑陋的

2021年8月31日,星期二,下午7点

文摘:加州大学洛杉矶分校银河中心小组开辟了研究黑洞和极端物理的新途径。通过在世界上最大的望远镜上推进最先进的高分辨率成像技术,我们大大扩展了利用恒星轨道研究黑洞的能力。最近的观测揭示了黑洞周围的一个令人意想不到的环境——应该没有年轻恒星的地方;本应多的地方,却缺少了古老的星星;以及一种令人困惑的新类别的物体,可能就是我们的黑洞被喂食的方式。对恒星运动的持续测量已经解决了这些令人困惑的恒星群体所带来的许多谜题。这项工作为了解黑洞是如何生长的以及它们在调节宿主星系生长中所起的作用提供了线索。

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