科普:「事件視界」和「事件視界望遠鏡」——探尋黑洞的蛛絲馬跡

2020-12-03 新華網客戶端

新華社北京4月10日電(記者郭爽)在黑洞周圍,光線不能逃脫的臨界範圍被稱為黑洞的半徑或「事件視界」。對這個特殊區域,人類動用口徑相當於地球直徑的「虛擬望遠鏡」,探尋黑洞留下的種種「蛛絲馬跡」。

根據著名理論物理學家霍金的理論,黑洞「事件視界」並非「有去無來」的單行車道。儘管物體一旦被吸入黑洞就會永遠消失,但如果經過數十億年的時間,黑洞可能會「滲出」一些被吸入物質的蛛絲馬跡。

由於黑洞非常遙遠且半徑很小,以往設施沒有足夠的解析度來直接觀測黑洞,而是用觀察周圍恆星運動、吸積盤和噴流乃至引力波等間接方法來進行探測。

為了提高望遠鏡空間解析度,來自全球多個國家30多個研究所的200多名科研人員開展了一項龐大的觀測計劃,他們將分布在全球不同地區的多個射電望遠鏡組成一個陣列進行聯合觀測,這就相當於獲得了一個口徑宛如地球大小的巨型望遠鏡,這就是「事件視界望遠鏡」項目。

「事件視界望遠鏡」實際上嘗試觀測的是黑洞的「事件視界」。經數年精心準備,「事件視界望遠鏡」項目的國際科研團隊通力合作,藉助分布在世界多地的8個射電望遠鏡聯合觀測,再經過近兩年的數據處理及理論分析,終於成功獲得第一張黑洞照片。

專家們說,黑洞照片將幫助我們了解為何黑洞能對宇宙中的天體產生深刻影響。

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  • 科普:「事件視界」和「事件視界望遠鏡」
    新華社北京4月10日電(記者郭爽)在黑洞周圍,光線不能逃脫的臨界範圍被稱為黑洞的半徑或「事件視界」。對這個特殊區域,人類動用口徑相當於地球直徑的「虛擬望遠鏡」,探尋黑洞留下的種種「蛛絲馬跡」。根據著名理論物理學家霍金的理論,黑洞「事件視界」並非「有去無來」的單行車道。儘管物體一旦被吸入黑洞就會永遠消失,但如果經過數十億年的時間,黑洞可能會「滲出」一些被吸入物質的蛛絲馬跡。由於黑洞非常遙遠且半徑很小,以往設施沒有足夠的解析度來直接觀測黑洞,而是用觀察周圍恆星運動、吸積盤和噴流乃至引力波等間接方法來進行探測。
  • 事件視界望遠鏡即將拍攝墜入黑洞的物質!
    這張位於M87星系中心的黑洞圖片登上了世界各地的頭版新聞。項目負責人在美國物理學會4月會議上說,事件視界望遠鏡(EHT)很快就會製作出第一部關於這種熱氣體在陰影周圍混亂旋轉的影像。EHT不是一個單一的望遠鏡,相反,它是一個由世界各地射電望遠鏡組成的網絡,它們一起對無線電波進行精確定時的記錄,這些記錄可以組合起來,使不同的望遠鏡成為一個整體。
  • 事件視界望遠鏡
    然而,愛因斯坦的預言都是在弱引力場情形下的預言,廣義相對論尚未在諸如黑洞附近這樣引力極強環境下得到檢驗。目前,事件視界望遠鏡(Event Horizon Telescope, EHT)將對銀河系中心的黑洞,即人馬座A*的視界進行高解析度觀測,從而驗證廣義相對論對強引力場是否適用。
  • 黑洞事件視界望遠鏡拍攝史無前例的黑洞射流圖像
    事件視界望遠鏡運用長基線幹涉法長基線幹涉法(VLBI)最著名的用途來自事件視界望遠鏡,這是一個全球性協作天文臺,八臺射電望遠鏡在2017年採集了兩周的數據,該合作組織於去年4月提供了現成的銀河系M87中心的圖標圖像。根據今天發表在《天文學和天體物理學》上的研究,儘管M87影像幫助科學家更好地了解了射流的形成,但它並未直接將黑洞與其射流聯繫起來。但是他們也觀察到了其他目標,包括數十億光年以外的稱為類星體 3C 279的明亮無線電波源。
  • 黑洞照片的背後英雄 事件視界望遠鏡
    雖然被稱為「望遠鏡」, 但事件視界望遠鏡(EHT,Event Horizon Telescope)其實是2016年天文學家們發起的一項國際觀測項目, 由全球分布的8個射電望遠鏡組成觀測陣列。這些望遠鏡從南到北橫跨7000千米左右,從東到西跨越的距離也差不多,就是如果將它們彼此連線串聯起來,它們組成的面積將和地球的視直徑差不多,這些望遠鏡通過甚長基線幹涉測量技術(VLBI) 同時觀測某個黑洞,基本上可以看作以地球的視面積範圍上觀察,因此事件視界望遠鏡(EHT)也被稱為「地球一樣大的望遠鏡」。
  • 事件視界--黑洞不是「洞」
    為揭開黑洞的神秘面紗,2017年,一項黑洞觀測計劃,即「事件視界望遠鏡」(EHT)計劃正式啟動。路如森解釋,黑洞本身的確是不發光的,但是這種被極度壓縮的完全黑暗的天體,因為強引力的特性可以讓時空彎曲,併吞噬周圍的氣體。在此過程中,氣體的引力能轉化成熱能,氣體的溫度變得很高,進而發出強烈的輻射。
  • 「雙語彙」Black hole and EHT 黑洞與事件視界望遠鏡
    美國國家航空航天局(NASA)對黑洞的科普是:A black hole is a place in space where gravity pulls so much that even light cannot get out(黑洞是宇宙中一個引力強大到連光都無法逃脫的地方)。
  • 人類試拍黑洞照片需使用「事件視界望遠鏡」
    網絡配圖人類試拍黑洞照片,需使用「事件視界望遠鏡」。4月5日開始,一個國際合作的天文項目「事件視界望遠鏡」(Event Horizon Telescope,EHT)開始對兩個特殊的天體進行觀測:距離地球25000 光年,位於銀河系核心人馬座A,以及距離地球5300 萬光年的M87 室女座星雲。觀測的目標不是常規的天體,而是兩個疑似的超大質量黑洞。「事件視界望遠鏡」的觀測將讓人類第一次看到黑洞的真實樣子。
  • 事件視界望遠鏡獲取到的黑洞是長什麼樣的?有什麼意義?
    黑洞視界外到底什麼樣明天就會揭曉了,事件視界望遠鏡的組建代表人類觀測水平的又一次提升,不僅可以用來觀測黑洞,還可以觀測很多難以觀測天體事件。事件視界望遠鏡不是傳統意義上的望遠鏡或者望遠鏡矩陣,由於單個超大口徑望遠鏡建造難度大,而射電信號擁有可組合起來的特點,科學家就利用近幾十年建設在世界各地的射電望遠鏡,將獲得的信號組合起來,經過去除背景雜質信號等方式,將獲得的信號放大,可以得到比單一望遠鏡更強的信號。
  • 事件視界望遠鏡獲得新資金拍攝黑洞的第一部電影
    這種類型的數據對於理解一個大眾喜愛的超大質量黑洞是特別有益的,這個黑洞位於我們居住的銀河系的中心。參與事件視界望遠鏡研究的加州理工學院的計算機科學家Katie Bouman在一份聲明中說:「我們的銀河系擁有一個超大質量黑洞,它在一夜之間發生了巨大的變化。」「我們正在開發新的方法,這些方法結合了機器學習和計算成像中的新想法,以便製作第一部氣體螺旋向事件視界的電影。」
  • 什麼是黑洞事件視界,那裡發生了什麼?
    模擬的電子在旋轉黑洞事件視界附近的行為事件視界望遠鏡項目發布了其黑洞成像計劃的第一批結果,但究竟什麼是事件視界呢?黑洞的事件視界與物質的逃逸速度有關,逃逸速度就是一個物體脫離黑洞的引力所需要達到的速度。物質越越近黑洞,逃離黑洞引力所需要的速度就越大。
  • 公布的首張黑洞照片是怎麼拍的?什麼是事件視界望遠鏡?
    公布的首張黑洞照片是怎麼拍的?什麼是事件視界望遠鏡?不久前,天文學界發表了人類歷史上第一張黑洞照片。這張照片是數百名科學家經過十多年努力的研究成果,因此引起了全球的關注。那麼,讓我們一起研究下公布的首張黑洞照片是怎麼拍的呢?
  • 百度今日Doodle:事件視界望遠鏡公布第一張「黑洞」影像
    作為天文愛好者和科技迷的小編緊張激動得直搓手,因為今天21點整,全球六地(比利時布魯塞爾、智利聖地牙哥、中國上海和臺北、日本東京以及美國華盛頓)同步召開新聞發布會,事件視界望遠鏡(EHT)宣布一項重大成果:與超大質量「黑洞」的照片有關,人類將第一次看到「黑洞」的樣子,這有可能是今年最重要的科學發現之一。好嗨喲,感覺人生已經達到了巔峰。
  • 黑洞公告!事件視界望遠鏡將於周三首次公布「黑洞圖片」
    事件視界望遠鏡(EHT)的科學家們日前宣布,世界上第一張黑洞圖片將在兩天之後向公眾公布。黑洞:有史以來第一張黑洞圖片將於本周公布。這一突破性的成就將於4月10日星期三在一系列同時舉行的新聞發布會上公布。天文學家將首次展示銀河系中心的超大質量黑洞,這一壯舉直到最近才被認為是不可能的。
  • 拍下黑洞的「事件視界望遠鏡」究竟是什麼?一顆旋轉的迪斯科球
    「事件視界望遠鏡」中的南極望遠鏡。通過研究這個圖像,人類將揭示出黑洞這類天體更多本質。1915年,愛因斯坦在廣義相對論中最先預言了黑洞的存在。在他的推論中,黑洞是一種質量巨大、引力極強的天體,可以吸收周圍一切外來物質和輻射,連人類已知傳播速度最快的光都無法逃脫。理論上,黑洞無法被觀察,但黑洞的陰影——「事件視界(event horizon)」卻可以。
  • 「事件視界望遠鏡」拍下人類史上首張黑洞照片
    黑洞是一種體積極小、質量極大的天體,具有非常強的引力,在它周圍的一定區域內,連光也無法逃逸出去,「事件視界望遠鏡」實際上嘗試觀測的是黑洞的「事件視界」。看到這張照片你會想到什麼呢?亦或這個電暖扇?雖然照片看上去有點像,蜂窩煤、電暖扇、甜甜圈.
  • 知乎牆 | 「地球一樣大的」事件視界望遠鏡是什麼?
    在他的推論中,黑洞是一種質量巨大、引力極強的天體,可以吸收周圍一切外來物質和輻射,連人類已知傳播速度最快的光都無法逃脫。理論上,黑洞無法被觀察,但黑洞的陰影——「事件視界(event horizon)」卻可以。
  • 黑洞的事件視界得到進一步證實
    如果這個奇點被事件視界(event horizon,下面簡稱視界)包圍,就形成了黑洞。大多數科學家都認為,無論任何東西,一旦越過黑洞的視界,就會被強大的引力吸引而無法逃脫。儘管這個概念被普遍接受,但視界的存在並沒有得到證明。
  • 人類史上首張黑洞照片今晚發布,「事件視界望遠鏡」是什麼?
    多國科研人員合作的「事件視界望遠鏡」項目將於10日發布一項「開創性成果」,輿論普遍認為這將是人類有史以來獲得的第一張黑洞照片。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」階段,距離問世已進入倒計時。
  • 今晚9點「事件視界望遠鏡」項目將發布黑洞研究成果
    「事件視界望遠鏡」項目:用世界各地射電望遠鏡給黑洞拍照「事件視界望遠鏡」項目由全球多個國家和地區的科研人員組成,他們利用分布在世界各地的射電望遠鏡,組成一臺巨大的虛擬望遠鏡,其口徑相當於地球直徑。2017年4月,「事件視界望遠鏡」啟動對黑洞拍照,「衝洗」用了約兩年時間。