長這樣!人類史上首張黑洞照片來了!

2021-02-25 順德青年

今天,人類歷史上首張黑洞照片公布!

快看!這就是黑洞!

圖片來源:事件視界望遠鏡合作組織

北京時間4月10日21時,全球六地(比利時布魯塞爾、智利聖地牙哥、中國上海和臺北、日本東京和美國華盛頓)召開新聞發布會,發布首張黑洞照片。根據資料顯示,黑洞照片的「衝洗」用了約兩年時間。

問:這次拍到了哪個黑洞的照片?

答:兩個超大質量黑洞。一個是銀河系中心黑洞Sgr A*,一個位於室女座的M87星系中心。之所以選擇這兩個目標,而不是銀河系中更近的恆星級黑洞,是因為它們的視界從地球上看足夠大。

長久以來,科學家們就發現幾千億顆恆星圍繞著銀河系中心轉動,推測出那裡存在一個超大質量的天體。根據計算,Sgr A*的質量大約相當於400萬個太陽,視界半徑約2400萬公裡。聽起來足夠大,不過,鑑於銀河系中心黑洞遠在2.5萬光年(約24億億公裡)之外,實際效果相當於在地球上觀察一顆放在月球上的橙子,或者在北京看清上海一顆高爾夫球上的小坑。

M87中心的超大質量黑洞則達到了66億倍太陽質量,視界範圍大約是冥王星軌道的三倍。當然,因為距離更遠的緣故,M87中心黑洞在地球上看的實際效果與Sgr A*可能相差不大。

問:怎麼拍出解析度這麼高的照片?

答:全球望遠鏡組成陣列,聯合觀測,形成一個有效口徑等於地球直徑的大望遠鏡。這個虛擬的大望遠鏡叫做「事件視界望遠鏡」(EHT),由8臺望遠鏡組成。分別是:南極望遠鏡(South Pole Telescope);位於智利的阿塔卡馬大型毫米波陣(Atacama Large Millimeter Array,ALMA);位於智利的阿塔卡馬探路者實驗望遠鏡(Atacama Pathfinder Experiment);墨西哥的大型毫米波望遠鏡(Large Millimeter Telescope);位於美國亞利桑那州的(Submillimeter Telescope);位於夏威夷的麥克斯韋望遠鏡(James Clerk Maxwell Telescope,JCMT);位於夏威夷的亞毫米波望遠鏡(Submillimeter Array);位於西班牙的毫米波射電天文所的30米毫米波望遠鏡。它們在2017年4月對兩個黑洞目標進行了聯合觀測。

從2018年起,又有格陵蘭島望遠鏡、位於法國的IRAM NOEMA天文臺和位於美國的基特峰國立天文臺加入後續的研究和校準工作。

全球一共60多個研究機構參與了研究,其中包括中國科學院下屬的上海天文臺、雲南天文臺等機構,以及華中科技大學、南京大學、中山大學、北京大學、中國科學院大學、臺灣大學等高校。這也是中國上海和臺北兩地聯合舉辦新聞發布會的原因。

貴州省500米口徑球面射電望遠鏡

問:2017年拍的照片,為什麼現在才公布?

答:黑洞照片「拍」起來難,「洗」出來也難。虛擬的大望遠鏡陣列並非直接拍出了黑洞的圖像,而是給出了許多數據,必須經歷複雜的計算機處理過程。其中還有些缺失或模糊的部分,需要科學家們拼圖。

此外,在2017年4月的聯合觀測以後,研究團隊還進行了一些數據收集和校準的工作。

終於看到人類首張黑洞照片

是不是很激動!

除了「真容」

你對黑洞的了解多少?

什麼是黑洞?

黑洞是怎樣形成的?

連光子都無法逃離的黑洞,

科學家是如何讓它現形的?

戳圖了解黑洞的「秘密」↓↓

順德青年(ID:shundeqn)部分綜合整理自@人民日報、科普中國、澎湃新聞、網絡等,轉載請聯繫授權

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