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見證歷史的時刻到了:宇宙黑洞真面目首次公開

摘要: 100多年后的今天,人類有望第一次“親眼目睹”黑洞真容。對此,有學者感嘆:“我們是何其幸運,將成為這宇宙中第一批親眼看到黑洞的碳基生物。”

鈦媒體快訊 | 4月10日消息:“第一張黑洞照片來啦!”北京時間2019年4月10日21時,在美國華盛頓、中國上海和臺北、智利圣地亞哥、比利時布魯塞爾、丹麥靈比和日本東京將同時召開新聞發布會,公布人類歷史上首張黑洞照片。在鈦媒體影像《看!這就是黑洞》,查看更多黑洞照片。

早在1915年,愛因斯坦發表廣義相對論,最先預言了黑洞的存在。據廣義相對論,黑洞具有的超強引力使得光也無法逃脫它的勢力范圍,該勢力范圍稱作黑洞的半徑或稱作事件視界(event horizon)。

100多年后的今天,人類有望第一次“親眼目睹”黑洞真容。對此,有學者感嘆:“我們是何其幸運,將成為這宇宙中第一批親眼看到黑洞的碳基生物。”

全球一共60多個研究機構參與了研究,其中包括中國科學院下屬的上海天文臺、云南天文臺等機構,以及華中科技大學、南京大學、中山大學、北京大學、中國科學院大學、臺灣大學等高校。這也是中國上海和臺北兩地聯合舉辦新聞發布會的原因。

“我們捕獲到了黑洞的首張照片”,來自天體物理中心|哈佛大學及史密松寧學會的EHT項目主任Sheperd S. Doeleman說,“這是一項由200多位科研人員組成的團隊完成的非凡的科研成果。”

黑洞是一種被極度壓縮的宇宙天體,在一個很小的區域內包含著令人難以置信的質量。黑洞是怎樣形成的?兩分鐘告訴你,黑洞的形成。這種天體的存在以極端的方式影響著周圍的環境,讓時空彎曲,并將周圍的氣體吸引進來。在此過程中,氣體的引力能轉化成熱能, 因此氣體的溫度變得很高,會發出強烈的輻射。

參與此次國際聯合觀測項目的中科院上海天文臺副臺長、研究員沈志強介紹,“事件視界望遠鏡”是由國際上可以工作在230GHz或更高頻率的亞毫米波射電望遠鏡所組成的VLBI(甚長基線干涉)陣列,目前包括分布在全球六個地方的8個射電望遠鏡(陣):南極的SPT、智利的ALMA(陣)和APEX、墨西哥的LMT、美國亞利桑那的SMT、美國夏威夷的JCMT和SMA(陣)和西班牙的30米IRAM。

天馬望遠鏡的最高工作頻率是43GHz,因此不在“事件視界望遠鏡”之列。“但是,天馬望遠鏡與日韓射電望遠鏡組成的東亞VLBI網在此次‘事件視界望遠鏡’觀測前后開展了大量的22GHz和43GHz成圖監測,就目前已完成的觀測來看,天馬望遠鏡的作用非常明顯。這些觀測與其它的地面紅外、空間X射線和伽瑪射線衛星同期的觀測,共同構成了對該超大質量黑洞的多波段協同觀測研究。”可見,在“事件視界望遠鏡”潛心為黑洞“拍照”時,天馬望遠鏡也對黑洞投去了專心致志的凝視,使人們又對黑洞多了一分了解。

黑洞一旦形成,就會在周圍形成一個界面,這個界面被稱作“事件視界”(event horizon),也就是此次望遠鏡的名字。中科院上海天文臺左文文博士解釋說,它就像一堵無形的墻將內部被高度扭曲的時空和外界時空隔離開,該界面以內的物質都無法逃離,即使光也不例外。

那么,給黑洞“拍照”究竟是拍什么呢?

答案是黑洞的“陰影”。2000年,天文學家們基于廣義相對論下的光線追蹤程序,首次模擬出銀河系中心黑洞人馬座A*在無線電波段上“看”起來的樣子。根據其模擬結果,天空平面會被一個名為黑洞“視邊界”的圓環一分為二。一邊是在視邊界圓環以內的光子,只要在視界面以外就能逃離黑洞,但受到很強的引力作用,亮度低;一邊是在視邊界圓環以外的光子,能繞著黑洞繞轉多圈,積累的亮度足夠高。于是,我們就會看到在視邊界內側的亮度明顯更弱環。

“事件視界望遠鏡”對銀心超大質量黑洞人馬座A*的首度“拍照”,是一項大規模的國際合作研究,目前世界上該領域的幾乎所有研究人員,都不同程度地參與其中。沈志強透露:“我們也參與了事件視界望遠鏡之一的位于夏威夷莫納克亞山上的東亞天文臺15米望遠鏡(JCMT)的觀測運行。”

位于銀河系中心的超大質量黑洞人馬座A*,一直是黑洞研究的最佳對象,因為它是從地球上望去最大的黑洞。早在2005年,沈志強領銜的國際天文研究小組,首次將黑洞人馬座A* “鎖定”在1.5億公里直徑的區域內。

“視界望遠鏡”的照片公布后,天文學家不但有機會比對他們的模擬與現實有多大差異,而且還將通過這張照片,獲得大量與奇點周圍極端引力環境物理學規律有關的無價數據。

(鈦媒體編輯赫婧綜述自新浪科技、中國科學院上海天文臺)

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評論(5

  • 鈦akZv34 鈦akZv34   回復  鈦aDZ21a
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    1

    意義就是不斷的探索未知

    2019-04-11 14:42 via android
    • 鈦aDZ21a 研究黑洞,具體的意義是什么
      2019-04-11 12:56 via?android
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      0
  • 鈦a4G0Q8 鈦a4G0Q8   回復  鈦aDZ21a
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    0

    你為什么能來到這個世界就是最終的意義

    2019-04-18 02:55 via android
    • 鈦aDZ21a 研究黑洞,具體的意義是什么
      2019-04-11 12:56 via?android
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      0
  • 看到科普文(不知真假)(不排除消耗其他果家錢的策略,啥太空競賽的)銀河系的中心是黑洞,而我們正朝著這個方向,所以...雖然是很遙遠的事,如果這個是真的,研究還是有必要的

    2019-04-12 02:32 via iphone
    • 鈦aDZ21a 研究黑洞,具體的意義是什么
      2019-04-11 12:56 via?android
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      0
  • 人類 “掌握” 世界的第一步就是 ------ 能夠用語言去描述這個世界,進而更高級一點,用圖像去描述這個世界 ------ 這就是人類獨有的、在意識上的、對世界的掌握。 這是多么神奇 ! “掌握”這個動詞和黑洞、宇宙相關聯 ? 這是多么得荒誕 !

    2019-04-11 19:17 via pc
  • 鈦aDZ21a 鈦aDZ21a
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    0

    研究黑洞,具體的意義是什么

    2019-04-11 12:56 via android

Oh! no

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