昨天,天文學界公布了人類歷史上第一張黑洞照片,這是數(shù)百名科學家經(jīng)過十多年努力獲得的研究成果,因此引起了全世界的關注。所以,讓我們跟隨天文學現(xiàn)象來了解如何拍攝黑洞照片,以及誰拍攝了第一張黑洞照片。
如何拍攝黑洞照片?
4月10日21點,北京時間,天文學家開全球新聞發(fā)布會,宣布首次直接拍攝黑洞照片。黑洞的代號是M在87星系中,距地球5500萬光年之遙,質(zhì)量相當于60億太陽。
這張照片來之不易。為了獲得這張照片,天文學家在世界各地使用了8毫米/亞毫米波射電望遠鏡。8個觀測點通過長基線干擾測量技術組合形成虛擬望遠鏡網(wǎng)絡——事件視覺望遠鏡,就像地球直徑一樣(Event Horizon Telescope,縮寫EHT),收集所有觀測數(shù)據(jù)并進行深入分析后,人類歷史上第一張黑洞照片成功拍攝。
拍照難,洗照難,洗兩年。為什么沖洗需要這么長時間?一方面,數(shù)據(jù)量很大,涉及世界八個不同地方的望遠鏡;另一方面,數(shù)據(jù)處理過程中存在許多技術困難,導致處理時間長。
誰拍了第一張黑洞照片:事件視野望遠鏡(EHT)
近一個世紀前,愛因斯坦的廣義相對論推測,黑洞不僅存在,而且實際上是宇宙中最極端的現(xiàn)象。
從那時起,天體物理一直想直接觀察黑洞的直接環(huán)境,但這對望遠鏡的角分辨率有很高的要求,必須等同于黑洞的邊緣(專業(yè)術語稱為事件視野)。因此,科學家們開始了跨國合作,希望將地球上的射電望遠鏡連接起來,形成一個巨大的望遠鏡。
而事件視覺望遠鏡(EHT),這是一項全球性的努力。它不是一個望遠鏡,而是一個由多個射電望遠鏡組成的觀測項目。該項目旨在構(gòu)建地球大小的虛擬望遠鏡陣列,并為地球附近的超大質(zhì)量黑洞拍照。
全球網(wǎng)絡的8個射電望遠鏡分布在許多高海拔地區(qū),包括夏威夷和墨西哥的火山、西班牙的內(nèi)華達山、智利的阿塔卡馬沙漠、南極點等。
地球科學家通過虛擬望遠鏡-黑洞事件視覺望遠鏡等分布在世界各地的觀測點組成的口徑,成功地實現(xiàn)了1.3毫米波長的觀測,并通過長期的數(shù)據(jù)分析成功地捕獲了黑洞圖像,從而獲得了人類的第一張黑洞圖像。
中國在EHT該項目發(fā)揮了什么作用?參與從觀察到理論分析的整個過程
中國科學院天文大學科學研究中心(國家天文臺、紫金山天文臺、上海天文臺)參加了位于夏威夷的東亞JCMT望遠鏡對黑洞的觀察,許多中國學者是黑洞照片相關論文的作者。這就是為什么黑洞照片同時發(fā)布在世界六個地方,而上海就是其中之一。
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