甜甜圈上撒的是什么 人类首张黑洞照片来了 看上去像甜甜圈
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,发布他们第一次拍到的黑洞照片。 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。
人类根本看不到黑洞,那又是怎么知道黑洞是真实存在的呢?
鉴于黑洞自身不发光,还会“吞噬”光,很难直接探测,科学家们只能采用一些间接方式来探测黑洞——比如观察吸积盘和喷流。
1978年,卢米涅给出了黑洞事件视界的第一幅图像。但这不是一张真正的照片,而是他利用自己的数学知识和相关技术以及60年代的一台IBM 7040穿孔卡片计算机对黑洞景象进行的电脑模拟。
利用电脑模拟产生的数据,卢米涅用钢笔和印度墨水在底片上描绘黑洞,整个过程就像是一台人体打印机。这幅模糊的图像展示了观察者靠得足够近时看到的一个扁平盘内物质坠入黑洞的景象。
而在EHT项目启动前,天文学家们是通过各种间接的证据来表明黑洞的存在,主要有三类代表性证据:一是恒星、气体的运动透露了黑洞的踪迹。黑洞有强引力,对周围的恒星、气体会产生影响,科学家可以通过观测这种影响来确认黑洞的存在;二是根据黑洞吸积物质(相当于“吃东西”)发出的光来判断黑洞的存在;三是通过看到黑洞成长的过程“看”见黑洞。
此外,还有很多类似的证据,无不说明黑洞真实存在。
黑洞(英语:black hole)是根据广义相对论所推论、在宇宙空间中存在的一种质量相当大的天体和星体(并非是一般认知的“洞”概念)。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽后,发生引力坍缩而形成。
黑洞的质量是如此之大,它产生的引力场是如此之强,以致于大量可测物质和辐射都无法逃逸,就连传播速度极快的光子也逃逸不出来。由于类似热力学上完全不反射光线的黑体,故名黑洞。在黑洞的周围,是一个无法侦测的事件视界,标志着无法返回的临界点,而在黑洞中心有一个密度趋近于无限的奇点。
2017年12月7日,美国卡耐基科学研究所科学家发现有史以来最遥远的超大质量黑洞,该黑洞质量是太阳质量的8亿倍。这与现今宇宙中发现的黑洞有着很大不同,此前发现的黑洞质量很少能超过几十倍的太阳质量。
卢米涅绘出黑洞事件视界的第一幅图像40余年后,人类将首次目睹黑洞的“真容”。
2017年4月,EHT项目启动。
EHT通过“甚长基线干涉技术”(VLBI) 和全球多个射电天文台的协作,构建一个口径等同于地球直径的“虚拟”望远镜——事件视界望远镜。
此前,该项目宣布,用这一虚拟望远镜“拍照”的重点对象是两个黑洞,一个是位于银河系中心的“人马座A*”,另一个位于代号为M87的超巨椭圆星系中心。
据媒体报道,EHT的“八只眼睛”位于美国、墨西哥、智利、法国、格陵兰岛和南极,这8个射电望远镜有单镜、也有望远镜阵列。它们向选定的目标撒出一条大网,捞回海量数据,勾勒出黑洞的模样。
此外,EHT项目是由全球200多位科研人员共同达成的重大国际合作计划。值得一提的是,包括中国科学院上海天文台在内的一些国内机构也参与了此次国际合作。
据介绍,黑洞照片的“冲洗”用了约两年时间。
