既然連光都無法逃脫,第一張黑洞照片又是如何拍到的?

2021-01-13 二哥二哥阿

4月10日晚11時,「事件視界望遠鏡」小組分別在布魯塞爾、聖地牙哥、上海、臺北、東京、和華盛頓召開發布會,發布了人類歷史上第一張真實的黑洞彩色照片,從照片我們可以清晰地看到黑洞的輪廓和形狀。不過,根據愛因斯坦提出的廣義相對論的時空扭曲論來說,一個小而重的物體能隱藏在事件視界之內,在視界內,其引力強大到連光都無法逃脫。那麼,我們又是怎麼拍攝到這張彩色黑洞照片的呢?

一直以來,黑洞都是天文學中最神秘的話題和領域。作為宇宙中最神秘的天體,一代又一代的科學家們都為揭開黑洞的真面目而費盡了心思。近百年來,越來越發達的科學也在不斷地證實著黑洞的真實性,但是沒有人知道黑洞的真面目究竟是什麼。也有不少的科學家嘗試通過黑洞的狀態還原黑洞的真面目,也做出了很多的黑洞假想圖。但是,通過天文設備「看」黑洞的真容,在人類史上還是前所未有的。

這次被「事件視界望遠鏡」拍攝到的黑洞,來自距離地球 5500 萬光年的M87星座。而整個星座的質量大約相當於64億個太陽。憑藉現有的科技水平,想要從距離如此遙遠、質量也如此龐大的星座中拍攝黑洞是十分困難的。因此,為了實現對M87星座的觀測,研究人員將分布在南北半球的8個大型射電望遠鏡組合了起來,形成一個與地球直徑相同大小的全球觀測網絡進行觀測,才拍到了清晰的黑洞圖像。

但事實上,黑洞本身是不能被拍攝到的。這次拍攝之所以拍到了一個環形的黑洞圖像,是因為黑洞在吞噬掉恆星時,會產生強烈的氣體撕扯,從而產生旋轉的吸積盤,而且吸積氣體也會沿轉動方向被甩出去,形成不同方向的噴流,這些氣體摩擦都產生了明亮的光線。是這些光線被我們的天文望遠鏡捕獲,才有了今天的黑洞照片。

因此,我們看到的橘黃色圓環,並不是黑洞本身呈現出的顏色,而是黑洞在吞噬掉恆星的時候,恆星產生的發光現象。因為黑洞一直都處於無休止的運動狀態下,準確地說,本次拍攝應該是捕獲到了真實的黑洞活動現象。不過,由於數據的龐以及計算的複雜,單「洗」出這張照片,研究人員就耗費了近兩年的時間。所以,我們所看到的黑洞實拍圖,實際上並不只是所謂的拍張照那樣簡單。

不過,關於黑洞的研究,還有很長的一段路要走。既然已經拍到了黑洞的活動圖,那麼我們就可以進一步地對黑洞進行分析與研究,甚至得出更加重要的科研成果。到那時,我們的科技也會更加發達,那麼,離揭開黑洞的本質的日子還會遠嗎?

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  • 史上第一張黑洞照片是如何拍出來的?
    上面你所看到的是史上第一張黑洞的照片,可能第一眼看上去沒有那麼壯觀,但要知道黑洞本身是不可見的。因為其引力太強,就連光也無法逃脫。所以多年以來,天文學家們一直認為這樣的圖片是不可能拍出來的。就好比如何給一個不發光的東西拍照呢?天文學家們是如何拍下史上第1張黑洞照片的呢?
  • 連光都無法逃脫的黑洞是怎麼拍的?
    看不見的黑洞如何證明它存在?  一百多年前,愛因斯坦提出廣義相對論,將引力視為時空扭曲的效應。他的方程預言,一個小而重的物體能隱藏在事件視界(event horizon)之內,在視界內,其引力強大到連光都無法逃脫,這個物體就是黑洞。幾乎所有的星系中心都存在黑洞,在那裡它們可以成長到太陽質量的數百萬或者數十億倍。
  • 黑洞研究獲得諾貝爾獎(三)如何給黑洞拍照片?
    之前我做過N期關於黑洞的科普視頻和文章,我們再把它們一次發出來。本期內容為第三篇:如何給黑洞拍照片? 2019年4月10日,世界上第一張黑洞照片誕生了。這個工程稱為「事件視界望遠鏡EHT」,它凝聚了無數科學家的心血。拍攝過程中,人們調集了世界各地的數臺射電望遠鏡,數據處理經過兩年之久。 黑洞連光都能吸進去,為什麼還能拍照片呢?
  • 第一張照片之謎,黑洞為什麼能被EHT望遠鏡「看到」?
    視界面望遠鏡為黑洞拍下的史上第一張「照片」即將公布了!暗物質粒子,可能已經被發現了!今天,科幻迷和天文愛好者都在奔走相告,這是人類移民外星球夢想捅破的又一張窗戶紙。今年的4月5日到14日之間,來自全球30多個研究所的科學家們展開了一項雄心勃勃的龐大觀測計劃,利用分布於全球不同地區的8個射電望遠鏡陣列組成一個虛擬望遠鏡網絡。
  • 天文學家是如何拍攝到第一張黑洞照片的
    人類第一張黑洞照片是如何拍攝到的?天文學家:過程漫長。如上圖:我們所看到的是有史以來第一個黑洞圖像。乍一看似乎並不壯觀。但是,我們知道:黑洞本質上是不可見的。因為它有非常強大的引力,以至於光都不能從它內部逃脫。因此,多年以來天文學家們都認為黑洞是拍不出來的。
  • 人類嘗試給黑洞拍"照片" 預計2018年發布第一張
    (原標題:人類嘗試給黑洞拍「照片」 預計2018年發布第一張黑洞「照片」)
  • 第一張黑洞照片是如何拍出來的?你想知道的都在這裡了!
    有史以來第一張直接成像的黑洞照片終於出來了!國家科學基金會(NSF)剛剛全球同步,發布了2017年4月拍攝的室女A星系(M87)中心的黑洞照片。雖然我有點小小的失望,一是此前就以吊足我們胃口的銀河系中心黑洞照片並沒有出來;二是直接成像的黑洞照片並不像此前期待中那樣極度壯觀,事前想像的驚掉下巴也楞沒掉下去。
  • 黑洞要顯真身了,是誰為它拍了第一張照片?
    觀測結果不僅僅是一張照片那麼簡單,它一方面呼應著愛因斯坦的廣義相對論,一方面也將幫助我們回答星系中的壯觀噴流是如何產生並影響星系演化的。我們將成為有史以來第一批「看見」黑洞的人類,真是好運氣。   無圖無真相,科學家怎麼知道黑洞在那裡?
  • 史上第一張黑洞照片即將出爐!用了功率是哈勃1000倍的望遠鏡才觀測...
    史上第一張黑洞照片即將出爐!用了功率是哈勃1000倍的望遠鏡才觀測到它  Winnie Lee • 2019-04-10 14:06:15 來源:前瞻網
  • 黑洞終於要顯真身了,是誰為它拍了第一張照片?
    來源:央視網中國科學院發布消息,人類首張黑洞照片即將在全球六地同步發布。目前,這張直接由望遠鏡拍到的黑洞照片已進入最後的「衝洗」中,其問世已進入倒計時。△模擬圖片全球六地將同步發布首張黑洞照片據介紹,北京時間4月10日21點整,比利時布魯塞爾、智利聖地牙哥、中國上海和臺北、日本東京、美國華盛頓等全球六地將同步召開全球新聞發布會,事件視界望遠鏡(EHT)將宣布一項與超大質量黑洞照片有關的重大成果。在上海,EHT項目和中國科學院將共同發布這一重大成果。
  • 連光都無法逃脫黑洞的引力,那麼引力波又是如何逃逸的?
    黑洞通常被描述為一個奇點,所有的質量都在這個奇點之上。它還被「事件視界」所包圍,事件視界剛好是可以光速可以逃逸的臨界點。很多人可能都有一個疑問,既然連光都無法逃脫出黑洞,那麼黑洞碰撞產生的引力波是逃逸的?
  • 史上第一張黑洞照片發布直播時間+直播入口
    人類歷史上最傑出的一大批科學家,拉普拉斯、愛因斯坦、霍金......都曾經痴迷於同一個名字——黑洞,而他們無法親眼看到的黑洞,如今就要卸下自己的神秘面紗,與全人類坦誠相見了!  中國科學院發布消息,人類首張黑洞照片即將在全球六地同步發布。目前,這張直接由望遠鏡拍到的黑洞照片已進入最後的「衝洗」中,其問世已進入倒計時。
  • 人類試拍黑洞照片 全球8個亞毫米射電望遠鏡同時發力
    電影星際穿越當中的黑洞  【人類試拍黑洞照片】黑洞是什麼樣的?雖然早已確認這個神秘的天體存在,但我們至今不知道它的真實模樣。  不過現在,科學家們要為黑洞拍下第一張照片了。4月5日到14日,全球30多個研究院將利用分布於世界各地的8個射電望遠鏡陣列,組成一個虛擬望遠鏡網絡,為我們勾勒黑洞的模樣。  吸入所有一切,連光都逃不出來,這是普通人對黑洞最基本的認識。依據愛因斯坦的廣義相對論,質量足夠大的恆星在核聚變反應的燃料耗盡死亡後,將聚集成一點,這裡就將成為「黑洞」。它密度極大、體積極小,會吞噬鄰近宇宙區域的所有光線和任何物質。
  • 滿懷期待,第一張黑洞視界照片
    我們從未見過黑洞視界的照片。基於已知,我們還有對照片有很多期望。幾百年來,物理學家們一直都在假設宇宙中應該有黑洞存在。如果足夠多的物質聚集到足夠小的空間中,引力就會強大到宇宙中沒有任何粒子,反粒子,甚至連光都無法逃脫。
  • 滿懷期待,第一張黑洞視界照片!
    我們從未見過黑洞視界的照片。基於已知,我們還有對照片有很多期望。幾百年來,物理學家們一直都在假設宇宙中應該有黑洞存在。如果足夠多的物質聚集到足夠小的空間中,引力就會強大到宇宙中沒有任何粒子,反粒子,甚至連光都無法逃脫。
  • 第一張黑洞照片公布,你想像中的黑洞是什麼樣?
    人類有史以來獲得的第一張黑洞照片在今日公布。照片「主角」是室女座超巨橢圓星系M87中心的超大質量黑洞,其質量是太陽的65億倍,距離地球大約5500萬光年。照片展示了一個中心為黑色的明亮環狀結構,看上去有點像甜甜圈,其黑色部分是黑洞投下的「陰影」,明亮部分是繞黑洞高速旋轉的吸積盤。
  • 人類首張黑洞照片是誰拍的?拍攝第一張黑洞照片的人名字
    人類首張黑洞照片是誰拍的?拍攝第一張黑洞照片的人名字 2019年4月10日,這一天對於人類來說是個重要的日子,北京時間21時,人類首張黑洞照片正式的公布,一支匯集全球 200 多位天文學家的宇宙觀測團隊經歷2年的時間才把照片洗出來,而「事件視界望遠鏡」這個項目也在今天被大家所熟知。
  • 剛剛,人類第一張黑洞的照片被公布了!
    他的思想很簡單,光子是有質量的( 在運動參考系下 ),天體也是有質量的,那麼如果天體的質量足夠大,那麼連光也逃脫不了這個天體對它的吸引。。因為光逃脫不了黑洞,那麼黑洞裡面的事情是永遠也無法被黑洞之外的我們觀測到。。而這個界定黑洞內外的界線就是 「 事件視界 」。長久以來,大家都知道黑洞就在那,但是誰也不知道該怎麼能讓大家觀測到它到底長什麼樣。
  • 我們是如何「看見」黑洞的
    黑洞在宇宙中是最神秘的存在之一。因為其強大的引力,連光都無法逃脫,以致我們無法看見。那人類是怎樣一步一步認識黑洞的呢?早在18世紀80年代左右,就有兩位偉大的物理學家,英國的米歇爾和法國的拉普拉斯,他們提出宇宙中可能存在一種引力大到連光都無法逃脫的天體,他們形象地稱之為「暗星」。可是「暗星」理論在當時並不為世人所接受。
  • 光都無法逃脫黑洞,那麼,科學家又是如何給黑洞拍照的呢?
    黑洞曾經是宇宙中最神秘的天體,在普通人的印象中,黑洞具有很強的吞噬性,以至於光這麼快的速度,都無法從黑洞內逃出,所以,黑洞是無法直接被觀察到的,只能以間接的方式感知它的存在。黑洞最初只是以一種數學上的猜想,以及它的難觀測性存在,直到2019年4月10日,首張黑洞的照片問世,人們才有所了解。