「事件視界望遠鏡」拍下人類史上首張黑洞照片

2021-02-15 廣州大略文化傳播有限公司

北京時間4月10日21點,全球多國科研人員合作的「事件視界望遠鏡」項目向世界公布了人類有史以來獲得的第一張宇宙黑洞照片。

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.

但它千真萬確是,天文學家捕獲的首張黑洞照片!

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,為了提高望遠鏡空間解析度,2017年的4月5日到14日之間,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,這個虛擬的望遠鏡網絡被稱為「事件視界望遠鏡」(Event Horizon Telescope, EHT),其有效口徑尺寸將達到地球直徑大小。


科學家們如此費心費力的拍出了黑洞照片僅僅是為了一窺黑洞的神秘面貌嗎?對未來探索宇宙有什麼幫助?

專家答案 :  黑洞照片的這次的直接成像除了幫助我們直接確認了黑洞的存在,同時也通過模擬觀測數據對愛因斯坦的廣義相對論做出了驗證。在視界面望遠鏡的工作過程和後來的數據分析過程中,科學家們發現,所觀測到的黑洞陰影和相對論所預言的幾乎完全一致,令人不禁再次感嘆愛因斯坦的偉大。

另外一個重要意義在於,科學家們可以通過黑洞陰影的尺寸限制中心黑洞的質量了。這次就對M87中心的黑洞質量做出了一個獨立的測量。在此之前,精確測量黑洞質量的手段非常複雜。

受限於觀測解析度和靈敏度等因素,目前的黑洞細節分析還不完善。未來隨著更多望遠鏡加入,我們期望看到黑洞周圍更多更豐富的細節,從而更深入地了解黑洞周圍的氣體運動、區分噴流的產生和集束機制,完善我們對於星系演化的認知與理解。

事件視界望遠鏡(EHT)的觀測目標主要為位於南半天球、銀河系中央的特大質量黑洞人馬座A*以及位於北天球的橢圓星系M87星系中央的超大質量黑洞。其中人馬座A*在地球天空中佔的盤面較大,而M87的黑洞則以擁有一道長達5000光年的噴流為著名特色。根據計算機模擬,環繞黑洞的物質發出的光將被黑洞自身質量產生的引力透鏡效應彎曲,在黑洞周圍形成一光環,而光環中央襯託出的圓形剪影便是黑洞的輪廓,也就是事件視界。

美國東部時間2019年4月10日9時(北京時間10日21時),在美國華盛頓、中國上海和臺北、智利聖地牙哥、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,以英語、漢語、西班牙語、丹麥語和日語發布「事件視界望遠鏡」的第一項重大成果,這將是人類有史以來獲得的第一張黑洞照片。

事實證明,我們的第一張黑洞照片並不像《星際穿越》裡的那樣清晰與璀璨,但它無疑將在廣義相對論提出100多年後的今天,讓人類向著探索宇宙奧秘又更進了一步。

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