今天是4月10日,將有一件全世界都關注的大事發生,北京時間晚上9點,事件視界望遠鏡合作組織(沒錯,中文就是醬嬸兒的)全稱Event Horizon Telescope(簡稱EHT)將召開新聞發布會,如果不出意外的話,該國際天文組織將公開的是人類獲取的首張真實的黑洞畫面。
自2017年4月起,來自全球的多座射電望遠鏡(美國、墨西哥、智利、法國、格林蘭島、南極)組成觀測網,首次共同完成了連續十天的,目標銀河系中央人馬座A*的特大質量黑洞觀測活動。而今天的發布會,就是要公布這兩年來所觀測黑洞的真實面目。
這堪稱今年科學界的最重大發現,在天文、物理領域的意義即為重大。而EHT更加明白其中的深意,很乾脆的來了一場全球6地的同步發布會以及直播活動。
直播地點和相應的語種安排已經出來了,推薦其中兩個給大家,分別是新和華網直播還有鬥魚直播
1、上海(漢語):
http://www.xinhuanet.com/politics/ksh/zhibo/201904/3731328.html?type=pc?type=mobile
2、布魯塞爾(英語):https://www.douyu.com/2181701
晚上九點開始直播,鬥魚是八點半,在「看熱鬧」之前,我們需要先了解一些「基礎知識」,不然那真的就成只是看了個熱鬧。
從EHT官網上,大致給出了六個問題。
原文網頁:https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2019/04/02/6-supermassive-questions-on-the-eve-of-the-event-horizon-telescopes-big-announcement/#10c920bc556d
以下內容由「趙經遠」翻譯,他的微博https://www.weibo.com/u/2110719812?refer_flag=1005055010_&is_hot=1
1.)黑洞是否具有廣義相對論所預測的大小?根據愛因斯坦的理論,通過測量銀河系中心黑洞的引力質量得出的事件視界本身的角直徑應為11微角秒,但是37微角秒內不應有輻射,這是因為在這個範圍內,物質應該迅速向奇點旋轉。EHT 擁有15微角秒的解析度,應該能夠看到視界,並測量其大小,以判斷是否與我們的預測相符。這將是對廣義相對論的一次極好的檢驗。
2.)吸積盤是與黑洞、宿主星系對齊,還是隨機排列?我們以前從來沒有觀測過吸積盤,事實上,關於黑洞周圍物質的方向,我們只能從以下兩種方式得到真實的提示:我們可以探測黑洞發射的噴流,或者探測來自周圍區域的輻射。但這些觀測結果都不能代替直接觀測。當第一幅圖像出來時,EHT應該能夠告訴我們吸積盤是側向、正向,還是其他方向。
3.)黑洞的事件視界如預期那樣是圓形,還是會呈現出不同的形狀?雖然所有物理上預測的黑洞都會在某種程度上旋轉,但事件視界與完美球體的形狀無法區分。
其他形狀也是可能的。有些物體在旋轉時會沿著赤道隆起,成為扁球體,例如地球。另一些沿著旋轉軸向上形成類似橄欖球的形狀,稱為長橢球體。如果廣義相對論是正確的,那麼球體就是我們所期望的,當圖像在4月10日出現時,我們應該會得到答案
4.)為什麼黑洞會閃耀?當黑洞處於非閃耀狀態時,我們預計將在事件視界周圍顯示出一些特定的特徵。但當黑洞閃耀時,它周圍的輻射會呈現不同的特徵。但那些輻射會是什麼樣的呢?會不會有湍流的特徵出現在吸積盤上?是否會像預期那樣,在閃耀狀態下出現明顯的「熱點」?如果我們幸運地看到這兩種信號中的任何一種,我們或許就能通過觀測黑洞周圍的射電輻射,很好地了解黑洞閃耀的原因。根據這些觀測結果,我們還可以了解有關黑洞周圍磁場強度的其他信息。
5.)利用X射線估計的黑洞質量是否偏低?目前,有兩種方法可以推斷黑洞的質量:一種是通過測量黑洞對圍繞它運行的恆星(和其他物體)的引力效應,另一種是通過氣體的(X射線)輻射來推斷黑洞的質量。我們可以很容易地對大多數黑洞進行基於氣體的測量,包括位於銀河系中心的黑洞,它的質量約為250-270萬倍太陽質量。但是引力測量更直接,雖然觀測難度更大。儘管如此,我們已經在我們自己的星系中完成了這種觀測,推斷銀河系中心的黑洞大約為400萬倍太陽質量:比X射線觀測結果高出一倍。我們希望這是銀河系中心黑洞的質量。如果對M87中心黑洞質量的引力測量值高於X射線輻射值,我們就可以知道X射線估計的黑洞質量偏低,這表明有新的天體物理學(但不是新的基礎物理學) 在起作用。
6.)我們能看到黑洞像預測那樣隨著時間的推移而「抖動」嗎?這可能不會很快得到回答,尤其如果我們從這些最初觀測中得到的只是一兩個黑洞的單一圖像。但EHT的科學目標之一是觀測黑洞如何隨著時間演變,這意味著他們計劃在不同的時間拍攝多個圖像,並重建這些黑洞的動畫。由於恆星和其他物質的存在,黑洞的位置會隨著時間推移而發生顯著變化。雖然觀測到黑洞的移動可能需要數年時間,但我們擁有的數據是在很長一段時間內獲得。在銀河系中心,EHT成像的黑洞可能已經顯示出這種抖動的跡象:相當於宇宙中的布朗運動。