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奥斯卡赌场娱乐·黑是有多黑,洞是什么洞?一睹黑洞“真容”前,先来了解这些....

发布时间:2020-01-11 14:20:16

奥斯卡赌场娱乐·黑是有多黑,洞是什么洞?一睹黑洞“真容”前,先来了解这些....

奥斯卡赌场娱乐,咔嚓!这里有一张来自全球30多个研究所的科学家们用8个望远镜(阵)合力拍摄的黑洞照片正在“冲洗”中......

2019年4月10日中部标准时间15:00(北京时间 4月10日21点整),全球六地(比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京和美国华盛顿)将以英语、西班牙语、汉语和日语四种语言,通过协调召开全球新闻发布会,事件视界望远镜(eht)将宣布一项与超大质量黑洞照片有关的重大成果 —— 人类首张黑洞照片即将在全球六地同步发布, 一直“活在传说中”的黑洞终于要露真容了!

黑洞的艺术家想象图(图片来源:中国科学院上海天文台)

大多数人“亲眼”看到黑洞形象,可能是2015年在电影院里:电影《星际穿越》中,主人公库伯曾经通过被黑洞改变的时空维度实现了与女儿的对话,最后还穿越时空从未来走了回来。

荧幕上的黑洞“卡冈图雅” —— 深不见底的黑色中心与明亮立体的气体圆环。相对论物理学家基普·索恩为影片设计的黑洞形象,和想象中的相差无几。

电影星际穿越当中的黑洞,周围的亮环是由气体构成的吸积盘(图片来源:电影《星际穿越》)

而如今,人类终于要为黑洞拍下第一张真正的照片了。

这个在时间和空间中形成的“洞”,不断吞噬周围物质,增加自己的质量;它是光子的“牢笼”;它贪得无厌,永不停息地吞噬着周围的一切……这是世人绘制的黑洞的经典形象 —— 霸蛮又贪吃。

但真是如此吗?

在今晚的答案正式揭晓前,在各位搬好小板凳坐等“吃瓜”的同时,不妨提前快速预习一下与这项黑洞研究有关的背景资料吧。

先通过一个小视频来简单了解一下黑洞,戳↓

【科普小“瓜”奉上】

☆ 黑洞,是什么?

理论上,黑洞是爱因斯坦广义相对论预言存在的一种天体。它具有的超强引力使得光也无法逃脱它的势力范围,该势力范围称作黑洞的半径或称作“事件视界”(event horizon)。

这个预测在1916年被提出来,不过,直到1967年,普林斯顿大学核物理学家约翰·惠勒才在一场讲座里首次使用了“黑洞”(black hole)这个词汇,并迅速流传开来。

根据质量,天文学家们将宇宙中的黑洞分成三类:

 恒星级质量黑洞(几十倍~上百倍太阳质量)

超大质量黑洞(几百万倍太阳质量以上)

中等质量黑洞(介于两者之间)

致密天体根据质量的分类 (图片来源:nasa)

☆ 真的有黑洞吗?

黑洞这个名字,乍一听,就是个“黑的洞”。那是不是表明没法看见?如果没法看见,那怎么就知道它存在呢?在这次拍照前,天文学家们曾通过各种间接证据来表明黑洞的存在,主要有三类代表性证据:

第一,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,于是我们可以通过观测这种影响来确认黑洞的存在。

第二,根据黑洞吸积物质(吃东西)发出的光来判断黑洞的存在。

第三,通过看到黑洞成长的过程“看”见黑洞。

还有很多类似的证据,无不说明了黑洞真实存在。但这些都是间接的,我们想要的是更直接“看”到黑洞!于是科学家们通过拍摄的方式,真正确认,黑洞是确实存在的。

恒星级黑洞系统示意图

☆ 既然看不见,怎么拍黑洞的照片?

虽然科学家们看不到黑洞的本体,但可以一直追溯到光子消失的“视界”,这是我们能“看到”的极限。

首先,黑洞自身是不发光的,我们看到的发光实际都来自于事件视界外面的物质,并不来自于黑洞本身,但黑洞的存在会在照片上留下“阴影”。比如黑洞在吃掉周围的恒星时,会将恒星的气体撕扯到身边,形成一个旋转的吸积盘。黑洞有时候也会“打嗝”,一部分吸积气体会沿转动方向被抛射出去,形成喷流。吸积盘和喷流都会因气体摩擦而产生明亮的光线,以及其他频段的辐射。通过观测这些辐射的影像,我们可以获得黑洞事件视界的剪影。

用通俗的话说就是:虽然看不到你人,但我可以通过看你的影子来判断你长啥样。

资料图:天文学家抓拍到黑洞吞噬恒星的过程,这被认为是目前宇宙最神秘、最震撼的情景。

☆ 都“9012”年了,为什么才刚刚有第一张黑洞照片?

黑洞是宇宙空间内存在的一种密度极大、体积极小的天体,并且会吞噬临近区域的任何物质。黑洞的引力很大,在其视界内,即使光子也无法逃脱它的引力束缚。因此,这样的天体是“黑”的。

由于黑洞完全不发射和反射任何电磁波,仪器和肉眼都无法直接观测到。我们从未见过真正的黑洞,此前人们只能依靠计算试验得出图片模型。也正是因为他的特殊和神秘,黑洞几乎成为了天体物理学中是最引人注目的课题。

黑洞概念图

☆ 黑洞照片为啥“冲洗”这么久?

黑洞照片“拍”起来难,“洗”出来也难。

有两方面因素,一方面是数据量非常大,涉及到全球八个不同地方的望远镜,分别位于美国、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。

另外一个方面是因为在数据处理的过程当中,有很多的技术上的难点,所以导致处理的时间比较长。拟的大望远镜阵列并非直接拍出了黑洞的图像,而是给出了许多数据,必须经历复杂的计算机处理过程。其中还有些缺失或模糊的部分,需要科学家们拼图。

望远镜在全球分布示意图,红点代表望远镜所在地

☆ 捕获首张黑洞照片的事件视界望远镜(eht)是什么?

其实,eht不是某个望远镜,而是一项全球性的努力。

该项目是通过“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。

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,eht的建设和此次拍摄的首张黑洞照片是全球天文学家花了很多时间和精力才凝结的一个成果。科学家们相信,这只是一个开始,未来eht还会带来更多前所未有的科学发现。

参与此次黑洞成像的望远镜阵列

☆ 黑洞到底有什么作用,会吞噬地球吗?

对于普通人的生活没有直接影响,但是有一些物理学家认为黑洞可以充当星际空间旅行通道的作用。

知名物理学家斯蒂芬·霍金曾说,在黑洞的最中心,是平行宇宙的另外一个入口。通过黑洞,可以快速到达在地球上某一个非常遥远的地方,或者另外一个平行宇宙。

视界面望远镜可能得到的计算机模拟黑洞图像,因为黑洞的转动效应,黑洞左侧较亮

以前对黑洞的印象只能存在于科幻电影和人类想象,如今科技的发展让我们能看到黑洞的真实面貌,想想都有点小激动啊。虽然这张黑洞照片,可能会像电影画面一样壮观绚丽,也可能只有几个模糊的像素点。但不管怎么样,这张得来不易的照片和eht项目都意义非凡,这是人类在黑洞观测史上迈出的重要一步。

我们是何其幸运,将成为这宇宙中第一批亲眼看到黑洞的幸运儿!

黑洞的照片究竟是什么样子?拍到的照片意味着什么?什么样的黑洞适合拍照?eht如何给黑洞拍照……带着这些问题,共同期待今晚21:00新闻发布现场真相揭晓的那一刻吧!

届时,荔枝新闻客户端将直击现场,全程关注,让我们拭目以待~

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