围观!人类史上首张黑洞照片今晚亮相

新闻眼|来源:北部湾在线综合2019-04-10 14:35:58|网络编辑:刘艾

咔嚓!

这里有一张来自

全球30多个研究所的科学家们

用8个望远镜(阵)

合力拍摄的黑洞照片正在“冲洗”中……

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电影星际穿越当中的黑洞,周围的亮环是由气体构成的吸积盘

(图片来源:电影《星际穿越》)

北京时间4月10日21时,由全球多国科研人员合作的“事件视界望远镜”(EHT)项目的第一项重大成果——人类首张黑洞照片将在全球同步发布。

发布会将在美国华盛顿、中国上海和台北、智利圣地亚哥、比利时布鲁塞尔、丹麦灵比和日本东京同时召开,以英语、汉语、西班牙语、丹麦语和日语发布。届时,新华网将对设在中科院上海天文台的新闻发布会进行全程、多终端网络直播。

大多数人“亲眼”看到黑洞形象,可能是2015年在电影院里:电影《星际穿越》中,主人公库伯曾经通过被黑洞改变的时空维度实现了与女儿的对话,最后还穿越时空在未来走了回来。

而如今,人类终于要为黑洞拍下第一张真正的照片了。

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在今晚的答案正式揭晓前,在各位搬好小板凳坐等“吃瓜”的同时,不妨提前快速预习一下与这项黑洞研究有关的背景资料吧。

【视频】快来打卡!黑洞素颜照是这样拍成的(新华网)

»»»黑洞是什么?

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致密天体根据质量的分类,图片来源:NASA

理论上,黑洞是爱因斯坦广义相对论预言存在的一种天体。它具有的超强引力使得光也无法逃脱它的势力范围,该势力范围称作黑洞的半径或称作事件视界(event horizon)。

宇宙中,根据质量天文学家们将宇宙中的黑洞分成三类:恒星级质量黑洞(几十倍-上百倍太阳质量)、超大质量黑洞(几百万倍太阳质量以上)和中等质量黑洞(介于两者之间)。

»»»真的有黑洞吗?

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黑洞的艺术家想象图(图片来源:中国科学院上海天文台)

在这次拍照前,天文学家们是通过各种间接的证据来表明黑洞的存在,主要有三类代表性证据。

一是恒星、气体的运动透露了黑洞的踪迹。黑洞有强引力,对周围的恒星、气体会产生影响,可以通过观测这种影响来确认黑洞的存在。

二是根据黑洞吸积物质(吃东西)发出的光来判断黑洞的存在。

三是通过看到黑洞成长的过程“看”见黑洞。

还有很多类似的证据,无不说明了黑洞真实存在。但这还是间接的,人们想直接“看”到黑洞。

»»»事件视界望远镜(EHT)是什么?

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参与此次黑洞成像的望远镜阵列

事件视界望远镜(Event Horizon Telescope, EHT)不是某个望远镜,而是一项全球性的努力。

该项目是由全球200多位科研人员共同达成的重大国际合作计划,是通过“甚长基线干涉技术”(VLBI) 和全球多个射电天文台的协作,构建一个口径等同于地球直径的“虚拟”望远镜——事件视界望远镜。

EHT的建设和此次拍摄的首张黑洞照片是全球天文学家花了很多时间和精力才凝结的一个成果。该项目此前宣布,用这一虚拟望远镜“拍照”的重点对象是两个黑洞,一个是位于银河系中心的“人马座A*”,另一个位于代号为M87的超巨椭圆星系中心。科学家们相信,这只是一个开始,未来EHT还会带来更多前所未有的科学发现。

»»»黑洞照片为啥“冲洗”这么久?

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望远镜在全球分布示意图,红点代表望远镜所在地

有两方面因素,一方面是数据量非常大,涉及到全球八个不同地方的望远镜,分别位于美国、墨西哥、智利、法国、格陵兰岛和南极,这8个射电望远镜有单镜、也有望远镜阵列。

另外一个方面是因为在数据处理的过程当中,有很多的技术上的难点,所以导致处理的时间比较长。拟的大望远镜阵列并非直接拍出了黑洞的图像,而是给出了许多数据,必须经历复杂的计算机处理过程。其中还有些缺失或模糊的部分,需要科学家们拼图。

»»»给黑洞拍照有啥意义?

可为一些基础物理研究提供数据或解释天文现象成因,如喷流的形成,科学家们希望能够解释黑洞自旋是否为喷流提供了能量源。

通过观察黑洞视界面的大小和形状,或许能够首次在超大质量黑洞周围的极端空间验证爱因斯坦引力理论。

希望能找到不同于黑洞的未知物体,用来解释物质因为自重塌缩时可能发生的情景。

»»»黑洞到底有什么作用,会吞噬地球吗?

对于普通人的生活没有直接影响,但是有一些物理学家认为黑洞可以充当星际空间旅行通道的作用。

知名物理学家斯蒂芬·霍金曾说,在黑洞的最中心,是平行宇宙的另外一个入口。通过黑洞,可以快速到达在地球上某一个非常遥远的地方,或者另外一个平行宇宙。

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视界面望远镜可能得到的计算机模拟黑洞图像,因为黑洞的转动效应,黑洞左侧较亮

以前对黑洞的印象只能存在于科幻电影和人类想象,如今科技的发展让我们能看到黑洞的真实面貌,想想都有点小激动啊。虽然这张黑洞照片,可能会像电影画面一样壮观绚丽,也可能只有几个模糊的像素点。但不管怎么样,这张得来不易的照片和EHT项目都意义非凡,这是人类在黑洞观测史上迈出的重要一步。

我们是何其幸运,将成为这宇宙中第一批亲眼看到黑洞的碳基生物。

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来源:新华网、人民网、光明网、荆楚网、科技日报、荔枝网

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