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事件视界望远镜(EHT)发布全球首张黑洞照片 位于室女座超巨椭圆星系M87中心

事件视界望远镜(EHT)发布全球首张黑洞照片位于室女座超巨椭圆星系M87中心

事件视界望远镜(EHT)发布全球首张黑洞照片位于室女座超巨椭圆星系M87中心

事件视界望远镜(EHT)发布全球首张黑洞照片位于室女座超巨椭圆星系M87中心

事件视界望远镜(EHT)发布全球首张黑洞照片位于室女座超巨椭圆星系M87中心

事件视界望远镜(EHT)发布全球首张黑洞照片位于室女座超巨椭圆星系M87中心

事件视界望远镜(EHT)发布全球首张黑洞照片位于室女座超巨椭圆星系M87中心

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事件视界望远镜(EHT)发布全球首张黑洞照片位于室女座超巨椭圆星系M87中心

事件视界望远镜(EHT)发布全球首张黑洞照片位于室女座超巨椭圆星系M87中心

据ETtoday(林莹真):10日晚间9时全球首张「黑洞」照片曝光,中研院天文所去年4月加入「事件视界望远镜(EHT)」计划观测,透过全球各地的电波望远镜相连形成高影像解析度,来观测黑洞,如今成功拍下黑洞的照片,也证实100多年前科学家爱因斯坦的「广义相对论」预测几乎正确。

黑洞是什么?

位于M87星系中心的黑洞与地球相距5500万光年,是一个体积极小、质量却比太阳大65亿倍的全暗天体,可以吞噬所有物质。只是因为黑洞全暗,基本上无法拍摄黑洞本身,过去也被认为无法观测,不过,黑洞会形成强大重力场,影响光线偏转形成阴影或剪影,「连光都无法逃脱」,因此,可以藉由拍摄黑洞阴影来间接证实黑洞存在。

爱因斯坦的广义相对论

此次照片所观测到的黑洞结构就宛如新月,中央黑暗、外围光亮,不仅成为人类历史上第一张黑洞照片,也证实了爱因斯坦在1907年至1915年完成的广义相对论是正确的。爱因斯坦预测,「物质之间的重力来自于时空的弯曲」,M87星系中心有个旋转的黑洞存在,极度压缩的黑洞含有极大质量,会使时空变形,并加热周围物质导致发光,这个发光区域产生暗影,就跟如今拍摄到黑洞的暗影照片确实相符。

为什么研究黑洞很重要?

过去人类只能透过研究推测黑洞存在,这次的拍摄结果是第一次验证黑洞是否存在于宇宙间的理论,证实爱因斯坦的广义相对论外,也是确认人类的科学发展方向正确,不必推翻现有的知识与理论。另外,科学家也还要针对黑洞周围的电浆物理学、落入黑洞中的周围气体等深入研究。

黑洞会吞噬地球吗?

牛顿的万有引力定理中提到,黑洞中的万有引力非常强大,连光都逃不出来,所有物质都会被强大的引力拉回,因此黑洞不会发光,也会吞噬所有物质,那么地球也会被吞噬吗?

部分物理学家认为,黑洞最中心会是平行宇宙的另一个入口,可以充当星际空间旅行的通道。连知名物理学家霍金(Stephen Hawking)都指出,通过黑洞可以快速到达在地球上看来非常遥远的地方,甚至是另一个平行宇宙。

另外,霍金曾预言太阳会成为黑洞。但美国一名科学家凯萨琳妮尔则认为,太阳有可能成为黑洞,不过实际上不会发生,因为黑洞是极大质量恒星演化而成,通常质量比太阳大10倍以上,以目前太阳的质量来说,还不够形成黑洞。

相关报道:人类首张黑洞照「模糊失焦」专家点出「背后真相」:有机会更清晰!

据ETtoday(朱世凯):人类史上首张黑洞照片在昨(10)日晚间9点05分左右曝光,中央研究院表示,为了看到这么小的「黑洞」,需要很高解析度才观测得到黑洞影像。不少网友看完却疑问地说,「为什么照片看起来还是模糊又失焦的感觉?」专家立刻对此解答,并表示未来若技术更精进,有机会看到更清晰的黑洞照。

天文学家分析,想要提高望远镜的解析度,可以从2方面着手,一是降低观测频段光子的波长(等价于增强能量);二是增加望远镜的有效口径。

据悉,这次成像是透过「特长基线干涉测量法」(VLBI技术)对全球8个不同地方的望远镜进行联网,得到一个口径达1万公里的望远镜,在VLBI技术相对成熟的射电波段(无线电波的一部分)之内,科学家们选择了能量最高的区域—毫米(millimeter wave)和亚毫米波段(submillimeter wave)。

报导再指,此处的有效口径其实取决于望远镜网路当中,相距最远的2个望远镜之间的距离。2017年有8个亚毫米波望远镜加入了观测,2018年北极圈之内格陵兰岛的亚毫米波望远镜也加入其中,基线长度进一步增加,也间接改善望远镜的解析度。

然而,尽管现在的亚毫米望远镜基线已经达到1万公里,但空间解析度才刚达到黑洞「视界面」的尺寸而已,所以在科学家们观测的有限区域内,就只有有限的几个像素。电影当中的黑洞都会呈现包括「吸积盘」等许多具体细节,不过在现实情况下,黑洞照片中只能看到吸积盘上的几个亮斑而已。

如果将2个望远镜放置得很远,进而实现更高的解析度,那天文学家能否用2个望远镜来完成黑洞照片呢?专家表示,遗憾的是,没办法这么做,因为观测要求的不仅是解析度,还有灵敏度。「高解析度可以让我们看到更多的细节,而高灵敏度则能够让我们看到更暗的天体。」

在视界面望远镜的阵列中,位于南极的SPT望远镜在增加基线长度(提高望远镜的分辨率)方面起到非常大的作用;位于智利的ALMA望远镜阵列对于提高灵敏度也非常重要。望远镜真实的有效面积越大,灵敏度也就越高,ALMA望远镜阵列将视界面望远镜的灵敏度提高了10倍以上,这也就意味着天文学家能够探测到更弱的天体。

专家最后指出,如果未来将更多望远镜加入到这个阵列,「我们就能探测到更弱的辐射区域,看到更多的细节,有机会得到一张更加清晰的黑洞照片。」

相关报道:人类首次“看到”了黑洞

综合新华社驻外记者报道:神秘天体黑洞终于被人类“看到”了。数百名科研人员参与合作的“事件视界望远镜”项目10日在全球多地同时召开新闻发布会,发布他们拍到的第一张黑洞照片。

照片“主角”是室女座超巨椭圆星系M87中心的超大质量黑洞,其质量是太阳的65亿倍,距离地球大约5500万光年。照片展示了一个中心为黑色的明亮环状结构,看上去有点像甜甜圈,其黑色部分是黑洞投下的"阴影",明亮部分是绕黑洞高速旋转的吸积盘。

“我很高兴地宣布,我们首次看到了曾认为不可见的东西……而这只是开始,”项目主任、美国哈佛-史密森天体物理学中心的谢泼德·杜勒曼在美国首都华盛顿说。发布会现场多次响起热烈掌声。

除华盛顿外,中国上海和台北、智利圣地亚哥、比利时布鲁塞尔和日本东京等地也同时召开发布会。美国《天体物理学杂志通讯》以特刊形式通过6篇论文发表这一重大成果。

上世纪初,爱因斯坦提出广义相对论预言了黑洞的存在。这是一种体积极小而质量极大的天体,引力非常强,以至于周围一定区域内连光也无法逃逸,这一区域被称为"事件视界"。

“事件视界望远镜”就是为观测黑洞的"事件视界"而设计的。它由分布在全球多地的射电望远镜组成,相当于一台口径为地球直径的超级望远镜。2017年4月,从美国夏威夷到智利、从伊比利亚半岛到南极的这些望远镜在同一时刻对准M87中心黑洞拍照,其难度相当于从地球上给月球表面的一个橙子成像。照片经过近两年的数据处理及理论分析后"冲洗"完成。

包括中国科学院上海天文台在内的一些中国机构参与观测和数据处理。中科院国家天文台副台长薛随建说,此次参与为中国今后在相关国际合作中发挥更重要作用做了良好示范。

照片给出黑洞这一极端天体存在的最直接证据,验证了广义相对论,也将帮助回答星系中的壮观喷流如何产生并影响星系演化等诸多前沿问题。

“黑洞是时空尽头,存在一些我们想破解的谜团。首次给黑洞拍照可能帮助我们朝着解开这些谜更进一步。”项目科学委员会主席、荷兰奈梅亨大学教授海诺·法尔克告诉新华社记者。美国哈佛大学理论物理学家亚伯拉罕·洛布形容:“百闻不如一见,一图抵千言。”

相关报道:「黑洞照」激似发光保险套杜蕾斯邪笑:果然是个套套!

据ETtoday:人类史上第一张黑洞照曝光后,不少企业纷纷大玩「黑洞哏」来打广告。知名保险套「杜蕾斯」10日就在微博PO出黑洞照并写下「果然是个套套」,吸引大量网友按赞分享,有人笑翻留言「文案只服杜蕾斯!」

中央研究院10日晚间9点在台北、布鲁塞尔、东京、上海、华盛顿、圣地牙哥等城市,同步举行观测黑洞计划「事件视界望远镜」(event horizon telescope,EHT)记者会,让全民见证史上第一张黑洞照片。

其实杜蕾斯在黑洞照曝光前3小时,已经抢先一步在微博PO出一张合成照,背景是在宇宙中,有个由上而下俯视角度的保险套,开口处还微微发光,乍看之下真的有点像是宇宙黑洞。

后来中央研究院释出黑洞照后,对比杜蕾斯先前发的合成图,还真有几分相似,同样是个发光的环状圈圈。有网友还发挥创意,在底下贴出家里形似风扇的电热器,跟黑洞照可说是超神似,还有人说,「还有什么是杜蕾斯套不住的吗!」「人们都说,脑子里想的是啥,眼睛里就能看见啥」、「万物皆可套」、「这才是我认识的杜蕾斯」「有没有觉得黑洞长得像…子宫颈…我们的世界究竟是在母体里,还是母体外?」

机器头条新闻 news.ji-qi.com)综合整理。

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