我们终于一睹黑洞真容 爱因斯坦,你又对了(2)_生活健康报
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我们终于一睹黑洞真容 爱因斯坦,你又对了(2)

  黑洞的顺利成像不是终点。主持欧洲地区发布会的德国马克斯·普朗克射电天文研究所所长安东·岑苏斯强调,未来还将增加望远镜的数量,甚至对新的黑洞进行观测,继续验证广义相对论的有关预测,借此了解星系的形成和演进,为人类解开更多奥秘……

  简介

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  黑洞照片“主角”

  坐标:室女座一个巨椭圆星系M87的中心

  质量:为太阳的65亿倍

  距离:与地球相距约5500万光年

  形态:中心为黑色的明亮环状结构,看上去有点像甜甜圈,其黑色部分是黑洞投下的“阴影”,明亮部分是绕黑洞高速旋转的吸积盘

  意义

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  这次发现直接证明黑洞的存在

  将进一步探索周围气体的运动

  对于这次发现的意义,中国科学院大学教授,国家天文台恒星级黑洞研究创新小组负责人苟利军认为,最直接的意义就在于人类第一次直接确认了黑洞的存在,“此前有很多间接证据证明黑洞的存在,但不排除还有一丝是其他星体的可能性,这次的发现就能直接说明黑洞的存在。”

  对于黑洞研究的下一步方向,苟利军认为,科学家可能会进一步提高黑洞照片的清晰度,“这样我们也可以去更进一步了解黑洞周围的环境。”此外,他认为,黑洞周围气体的运动也将是科学家进一步探索的方向之一。

  4问首张黑洞照片的拍摄

  释疑

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  1.既然看不见,怎么拍黑洞的照片?

  虽然科学家们看不到黑洞的本体,但可以一直追溯到光子消失的“视界”,这是我们能“看到”的极限。

  黑洞周围的确会存在一些发光的现象,比如黑洞在吃掉周围的恒星时,会将恒星的气体撕扯到身边,形成一个旋转的吸积盘。黑洞有时候也会“打嗝”,一部分吸积气体会沿转动方向被抛射出去,形成喷流。

  吸积盘和喷流都会因气体摩擦而产生明亮的光线,以及其他频段的辐射。

  2.怎么寻找黑洞?

  科学家们可以通过黑洞对周围天体的影响来间接地感受到它的存在,尤其是它巨大的引力造成的时空扭曲,就像可以通过月亮的绕行轨道和速度来间接推测地球的质量。

  其次,上文提到过吸积盘和喷流会产生发光现象,伴随其他频段的辐射。

  最后,黑洞与其他天体或另一个黑洞的相互作用会产生大量引力波,也是可探测的线索。

  3.怎么拍出分辨率这么高的照片?

  全球望远镜组成阵列,联合观测,形成一个有效口径等于地球直径的大望远镜。这个虚拟的大望远镜叫做“事件视界望远镜”(EHT),由8台望远镜组成。分别是:南极望远镜;位于智利的阿塔卡马大型毫米波阵望远镜;位于智利的阿塔卡马探路者实验望远镜;墨西哥的大型毫米波望远镜;位于美国亚利桑那州的亚毫米波望远镜;位于夏威夷的麦克斯韦望远镜;位于夏威夷的亚毫米波望远镜;位于西班牙的毫米波射电天文所的30米毫米波望远镜。它们在2017年4月对两个黑洞目标进行了联合观测。

  从2018年起,又有格陵兰岛望远镜、位于法国的IRAM NOEMA天文台和位于美国的基特峰国立天文台加入后续的研究和校准工作。

  全球一共60多个研究机构参与了研究,其中包括中国科学院下属的上海天文台、云南天文台等机构,以及华中科技大学、南京大学、中山大学、北京大学、中国科学院大学、台湾大学等高校。这也是中国上海和中国台北两地联合举办新闻发布会的原因。

  4.2017年拍的照片,为什么现在才公布?

  黑洞照片“拍”起来难,“洗”出来也难。虚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。

  此外,在2017年4月的联合观测以后,研究团队还进行了一些数据收集和校准的工作。

  纵深

  黑洞其实不太黑,洞也不是那个洞?

  黑洞,这个恍若鬼魅的天体又开始侵袭我们的视野。它是在时间和空间中形成的“洞”,不断吞噬周围物质,增加自己的质量;它也是光子的“牢笼”;它贪得无厌,永不停息地吞噬着周围的一切……这是世人绘制的黑洞的经典图像:既霸蛮又贪吃。但真是如此吗?

  来者不拒?有些黑洞很“挑食”

  据物理学家组织网报道,一些黑洞是贪婪的贪食者,吸入大量气体和灰尘;而其他黑洞则很挑食。

  同样是超大质量黑洞,为什么“贪吃”的程度差别如此巨大?这一问题一直以来都是困扰天体物理学家的难题。

(责任编辑:admin)
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