首页 > 科技 > 正文

首张黑洞照片公布!全人类见证历史!
2022-05-14 13:57:48   来源:   评论:0 点击:

在太空中,没人听见你尖叫;而在黑洞,没人会看见你消失。——史蒂芬·霍金就在刚刚!人类历史上首张黑洞照片揭晓!史上第一张黑洞照片北京时间10日晚9时许,包括中国在内,全球多地天

在太空中,没人听见你尖叫;而在黑洞,没人会看见你消失。——史蒂芬·霍金就在刚刚!人类历史上首张黑洞照片揭晓!史上第一张黑洞照片北京时间10日晚9时许,包括中国在内,全球多地天文学家同步公布了黑洞“真容”。该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。爱因斯坦广义相对论被证明在极端条件下仍然成立。全球六地同步发布首张黑洞照片北京时间4月10日21点整,比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京、美国华盛顿等全球六地同步召开全球新闻发布会,事件视界望远镜(EHT)宣布一项与超大质量黑洞照片有关的重大成果。在上海,EHT项目和中国科学院共同发布了这一重大成果。模拟图片EHT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,通过“甚长基线干涉技术”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,用于黑洞探测。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。此前,天文学家都是通过各种间接的证据来表明黑洞的存在,而EHT项目则是通过这个拥有地球直径的“虚拟望远镜”直接观测到了黑洞边缘的图像。专家称,人类首张黑洞照片的问世,将对研究黑洞具有重要意义。模拟图片或许你会有些惊讶天文学家不是早就公布了一大堆黑洞的照片吗?比如像这样的还有电影《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电影《星际穿越》中的黑洞但很遗憾这些都不是黑洞真正的样子在搬好小板凳“吃瓜”的同时不妨跟着小编一起来了解一下与这项黑洞研究有关的背景资料1什么是黑洞?答:根据爱因斯坦引力场方程的计算,如果大量物质集中于空间一点,奇点周围会形成时空扭曲的“视界”,一旦进入这个界面,连光子也无法逃逸。

这个预测在1916年被提出来,不过,直到1967年,普林斯顿大学核物理学家约翰?惠勒才在一场讲座里首次使用了“黑洞”(black hole)这个词汇,并迅速流传开来。2既然看不见,怎么拍黑洞的照片?答: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。黑洞艺术概念图3怎么寻找黑洞?答: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。4有确认存在的黑洞吗?答:有。人类探测到的第一例引力波信号,就是由双黑洞并合产生的。人类发现的第一个强有力的黑洞候选天体是1964年发现的天鹅座X1,距离地球约6000光年。天鹅座X1有一个正在被它吃掉的“舞伴”,但伴星的质量却比它本身更加大,引发了广泛的争议,其身份长期悬而不决,霍金都为此打过赌(并输掉了)。科学家们后来测得天鹅座X1的质量约为14.8个太阳,视界半径300公里,应该是一个“胃口”非常小的黑洞。目前,科学家们更为关注的一类黑洞候选系统是软X射线瞬变源。这类系统包含一个小质量的舞伴,通常处于宁静态,但会出现间歇性的X射线爆发现象,间隔时间从数月到数十年不等。间歇性爆发的时候,就是探测黑洞的好时机。根据理论计算,银河系中应该存在上千万个恒星量级的黑洞,现在得到确认的只有20多个。恒星级黑洞系统示意图5这次拍到了哪个黑洞的照片?答:两个超大质量黑洞。一个是银河系中心黑洞Sgr A,一个位于室女座的M87星系中心。之所以选择这两个目标,而不是银河系中更近的恒星级黑洞,是因为它们的视界从地球上看足够大。长久以来,科学家们就发现几千亿颗恒星围绕着银河系中心转动,推测出那里存在一个超大质量的天体。根据计算,Sgr A的质量大约相当于400万个太阳,视界半径约2400万公里。听起来足够大,不过,鉴于银河系中心黑洞远在2.5万光年(约24亿亿公里)之外,实际效果相当于在地球上观察一颗放在月球上的橙子,或者在北京看清上海一颗高尔夫球上的小坑。M87中心的超大质量黑洞则达到了66亿倍太阳质量,视界范围大约是冥王星轨道的三倍。当然,因为距离更远的缘故,M87中心黑洞在地球上看的实际效果与Sgr A可能相差不大。6怎么拍出分辨率这么高的照片?答: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(South Pole Telescope);位于智利的阿塔卡马大型毫米波阵Atacama Large Millimeter Array,ALMA);位于智利的阿塔卡马探路者实验望远镜(Atacama Pathfinder Experiment);墨西哥的大型毫米波望远镜(Large Millimeter Telescope);位于美国亚利桑那州的(Submillimeter Telescope);位于夏威夷的麦克斯韦望远镜(James Clerk Maxwell Telescope,JCMT);位于夏威夷的亚毫米波望远镜(Submillimeter Array);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。这也是中国上海和台北两地联合举办新闻发布会的原因。答: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。8人掉进黑洞会怎样?从事量子场论、引力理论和宇宙学研究的华东师范大学物理与材料科学学院教授薛迅认为,从远处观察者看来,掉入黑洞的物体会逐渐地接近视界面,不会掉进去,现在也有修正的理论说,视界面会膨胀一下,将他吞进去。至于进入视界面的观察者本身经历了什么,现在的说法都是基于广义相对论的推演,如果有强烈的量子过程发生,这些推演就没意义了。另外即使基于广义相对论的推演,掉入黑洞的观察者本身的经历由于与外界不可能沟通,从外界的观察者看来,他最终变成了一堆没有信息的热辐射了,本身经历了什么都湮灭在时光中了,不可考。当得知人类首张黑洞照片即将发布时网友们也是激动不已:第一张黑洞照片已经面世想知道黑洞是如何形成的?黑洞到底有多黑?戳下面的视频了解吧!无论怎样我们已经成为有史以来第一批“看见”黑洞的人类啦!来源综合于:、新华视点、澎湃新闻、、新民晚报、新浪微博等责编:刘彩云让我知道你在看

相关热词搜索:

上一篇:陆家嘴财经早餐2022年5月13日星期五
下一篇:最后一页

分享到: 收藏
评论排行