神秘屬洞終現(xiàn)身!首張黑洞照片面世
【消息發(fā)布】
北京時(shí)間2019年4月10日21時(shí)7分,世界上第一幅黑洞的照片終于在中國上海天文306會(huì)議室揭開了面紗,與上海一樣,全球其他5個(gè)城市(比利時(shí)布魯塞爾、智利圣地亞哥、中國臺(tái)北、日本東京、美國華盛頓)也都在同一時(shí)間公布了這張令天文學(xué)家興奮的照片宣布已經(jīng)成功獲得了超大質(zhì)量黑洞的第一個(gè)直接視覺證據(jù),該照片揭示了室女座星系團(tuán)中超大質(zhì)量星系M87中心的黑洞,這個(gè)黑洞距離地球5500萬光年,質(zhì)量為太陽的65億倍。
【科普一下】什么是黑洞?
黑洞是現(xiàn)代廣義相對(duì)論中,宇宙空間內(nèi)存在的一種密
度極大體積極小的天體,它一般是由質(zhì)量足夠大的恒星在
核聚變反應(yīng)的燃料耗盡而死亡后,發(fā)生引力坍縮產(chǎn)生的
恒星的核心被壓縮成一個(gè)體積幾乎為零的數(shù)學(xué)點(diǎn),在那里
它有無限的密度,這個(gè)點(diǎn)被命名為奇點(diǎn),發(fā)生這種情況時(shí)
需要比光速還大的速度才能遮脫出去,因?yàn)槔碚撋先魏挝?br />
體的速度都不可能超過光速,所以無論是物質(zhì)還是輻射都無法進(jìn)逃,任何經(jīng)過黑河邊界的東
西,包括光,都永迅被吞噬而無法脫了。
雖然名字都叫黑,但長得可不一樣,就像人有高矮胖瘦之分,黑潤家族也可分為三類:
但星級(jí)質(zhì)量黑潤太小了,以現(xiàn)有的技米,直抽到它們的真客幾乎不可能4月10日亮相的主角,是超大質(zhì)量黑洞。
【熱點(diǎn)一】為什么能給不發(fā)光的拍照?
這些年,黑洞這個(gè)名詞頻頻出現(xiàn)在媒體報(bào)道中,想必很多人都已經(jīng)對(duì)它有些了解,恒星級(jí)質(zhì)量的黑澗是由大質(zhì)量恒星演化到末期植心發(fā)生引力坍縮而成。中等質(zhì)量黑洞和超大質(zhì)量封黑洞形成的具體方式目前還沒有定論、可能是由小黑洞合并形成,也可能是由黑通過吞噬物質(zhì)逐漸形成,還可能是由大量氣體物質(zhì)直接坍縮形成。
黑洞給人最深刻的印象就是吞噬一切,甚至光線,如果是孤蘋的累洞,我們真的是沒
辦法采用電磁波手段進(jìn)行拍攝了。
但通常都有物質(zhì)環(huán)繞在黑洞周圍,坦成一個(gè)盤狀結(jié)構(gòu),叫“吸積盤”,吸積盤內(nèi)的物質(zhì)i圍燒黑洞高速被轉(zhuǎn),相互之間由于摩擦而發(fā)出織熱的光若,釋故出包括從無線電波到可見先
到X射線波段的連續(xù)輻射,吸積盤處于黑洞“視界”的外部,因此發(fā)出的輻射可以逃到遠(yuǎn)
處被我們探湖到。
因此,我們拍攝到的不是黑洞本身,而是利用其邊界上的物質(zhì)發(fā)出的輻射勻勒出來的黑
洞的輪靡,就像看皮影戲一樣
【熱點(diǎn)二】為什么選擇銀河系中心和M87星系中心的黑洞作為研究對(duì)象?
本次首先公布的是星系M87中心黑洞的照片,銀河系中的黑洞照片還在數(shù)據(jù)處理中,據(jù)悉,在銀河系內(nèi),人已支了沒是機(jī)的冥們多訂但為什么不選擇這些相對(duì)較近的黑洞進(jìn)行觀,而非要合進(jìn)求遠(yuǎn)選擇2600北年之外的銀河系中心的黑洞和50萬先年之外的M87星系中心的黑洞呢?這是因?yàn)檫@些恒星級(jí)黑的質(zhì)量大小,直徑相對(duì)也較小,因此從地球上觀測,張角反而不如較遠(yuǎn)距離的超大質(zhì)量黑洞大。
計(jì)算表明,銀河系中心黑洞的視界直徑約2400萬公里,M87星系中心黑洞的視界直徑
均390億公里,看清銀河系中心的黑洞,劣美5微角秒的角分率,看清M星系中心的洞,則需要2概角秒的角分種率,新落在了事件視界望遠(yuǎn)鏡的觀測能力范圍內(nèi),銀河系中心黑洞的視直徑比M87星系中心黑潤的視直徑要大一些。
【熱點(diǎn)三】照片是如何拍出來的?
黑洞圖像是由“事件祝界望達(dá)鏡(日)項(xiàng)日組織獲
將的。BHT把地球上的8臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡組合起來,形成了
一個(gè)口徑如地球大少的”成”望遠(yuǎn)銳,照片拍攝于207
年4月,是由事件視界望遠(yuǎn)鏡合作項(xiàng)目在全球使用臺(tái)望
鏡進(jìn)行為期5天的觀測結(jié)果,照片展示了一個(gè)中心為黑
秋結(jié)構(gòu),其黑色部分是黑河投下的“陰影”,明亮部分是燒黑洞高轉(zhuǎn)的媛積盤,望遠(yuǎn)鏡接收到的光是5500萬年前發(fā)出的。天文望遠(yuǎn)鏡獲取的數(shù)據(jù)量非常大,一晚上就能收集到2PB(約2000B).如此龐大的數(shù)據(jù)難以用同絡(luò)傳輸,必須裝到硬盤里,空運(yùn)到MI.約半噸重的硬盤在2017年6月義給了凱一布曼博士和她的機(jī)器算法團(tuán)隊(duì),他們不僅需要墊合數(shù)據(jù),還需要過濾像大氣溫度等因素產(chǎn)生的嗓聲,并且要精確問步各地望遠(yuǎn)鏡捕獲的信號(hào),布曼領(lǐng)導(dǎo)了一系列精心測試,旨在確保ET獲得的黑洞照片不是某種技水故障或僥幸的結(jié)果,在某一個(gè)測試階段,需要把合作組織拼分成4個(gè)獨(dú)立的分析團(tuán)隊(duì)各自獨(dú)立分析數(shù),直到他們絕對(duì)確信各自的分析結(jié)果,原本預(yù)計(jì)一年洗好的照片,花了兩年時(shí)間才讓世界看到。
A.這張照片是首次獲得的宇宙中超大質(zhì)量黑潤存在的直接視覺證據(jù),今年4月在全球6個(gè)城市同時(shí)公開對(duì)外發(fā)布。
B.這張照片拍攝的對(duì)象是室女座星系團(tuán)中超大質(zhì)量星系M87,它距離地球550萬光年,質(zhì)量是太陽的65億倍。
C.這張照片的拍攝工具是位于全球各地的8臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡,它們被組合起來形成了一口徑如地球大小的“虛擬”望遠(yuǎn)鏡。
D.這張照片的拍攝時(shí)間是2017年4月,天文望遠(yuǎn)鏡拍攝獲取的數(shù)據(jù)量非常龐大,科學(xué)家們過了兩年時(shí)間才對(duì)外公布照片。
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