最近热点新闻_人类第一次给黑洞拍了照片 黑洞照片要怎么拍?黑洞的图像什么时候发表

人类第一次给黑洞拍了照片 黑洞照片要怎么拍?黑洞的图像什么时候发表

4 月 5 日开始,一个国际合作的天文项目“变乱视界望远镜”(Event Horizon Telescope,EHT)开始对两个特殊的天体进行观测:距离地球 25000 光年,位于银河系核心人马座 A,以及距离地球 5300 万光年的 M87 室女座星云。观测的目标不是惯例的天体,而是两个疑似的超大质量黑洞。“变乱视界望远镜”的观测将让人类第一次看到黑洞的真实样子。

在现有的宇宙学理论中,黑洞应该是最奇怪的天体之一了:引力密度高到光都不能逃脱,一切物理定律在黑洞内部乡村失效。因为引力密度极高,物质在落入黑洞的时候会激发出大量热量和 X 射线辐射,所以黑洞虽然在可见光波段彻底不偏见,但在 X 射线天文观测里却像灯塔一样明亮。同时,引力把黑洞酿成为了一种非常简单,简单到濒临数学模型的天体,只须要质量、电荷、自转三个参数就可以描述。

那么“变乱视界望远镜”这个名字里的“变乱视界”(Event Horizon)是什么意思?

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上:黑洞和积吸盘的艺术想像图/Wikipedia

下:哈勃太空望远镜拍下的NGC 4261 黑洞周围的积吸盘/NASA

在“变乱视界望远镜”之前,天文学观测已经看到了黑洞的一些边缘证据,比方物质落入黑洞时,因为摩擦和引力作用形成的高热积吸盘,就像马桶放水时旋转的漩涡,这个漩涡也许比黑洞自己要大得多。但物质什么时候算是正式落入黑洞了呢?此刻的天文学研究认为,黑洞拥有一个边疆,只要跨过这个边疆,正常宇宙的一切定律,

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,包含时间和空间在内乡村失效,任何物质和信息都不能回头。这个边疆便是“变乱视界”。

但是同时,

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,处在远方的察看者,比方人类,是无法看到物质跨过“变乱视界”的:黑洞内部的空间布局和正常宇宙彻底不同,与其说物质是因为强大的引力不能逃脱,更准确的理解应该是,黑洞内部的空间彻底扭曲,所有的方向都指向黑洞内部,空间将和时间一样酿成单向的。根据广义相对论的描述,理论上只能看到物质以越来越慢的速度挨近黑洞,最终无限趋于静止。

“变乱视界望远镜”便是科学家不满足只看到积吸盘和辐射,想要看到黑洞自己,也便是“变乱视界”附近而设计的。

但要出格注意的是,“变乱视界望远镜”不是一个单独的望远镜,而是分布在全球的八个观测站组成的网络。之所以须要支配分布在西班牙、夏威夷、南极等几乎覆盖整个地球概况的观测站,是因为人马座 A 超大质量黑洞太远了。目前预测的数据表现,这个超大质量黑洞梗概具有 400 万个太阳质量,可以计算出它的史瓦西半径,也便是黑洞的“直径”梗概是 2400 万公里,也便是 17 个太阳的大小。

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“变乱视界望远镜”的全球观测网络/Nature

但在 25000 光年,也便是 24 亿亿公里的距离下,17 个太阳直径也只是鉴别不出任何细节的一个点罢了。根据美国马萨诸塞州阿姆赫斯特大学的天文学传授 Gopal Narayanan 的例如,这大要相当于在地球上看月球上的一个葡萄柚。所以,

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,支配地球上八个观测站组成网络,就可以支配干涉技术一起观测,最终发生可见的数据。

其它,这八个观测站接收的不是人眼可见的可见光,它们都是毫米波段的射电望远镜,也便是可以接收 1.3mm 波长电磁波的大天线。

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“变乱视界望远镜”的次要观测站,位于智利的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)/Wikipedia

从 4 月 5 日起,“变乱视界望远镜”将在天气准许的情况下对两个目标进行梗概 10 天的观测。但在观测结束之后,黑洞的照片也许须要几个月的从事惩罚之后能力看到:望远镜们每天晚上接收到的数据也许会超出 2000 TB,科学家们会在观测技术之后把存着数据的硬盘打包运到位于德国和美国的两个数据中心,支配超级计算机计算数个月,能力得到一张黑洞的“照片”。

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