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【听】首张黑洞照片发布!已知越多,未知越大 ……

发布者: huaxiazi 发布时间: 2019-04-11 10:50:34

昨晚9点07分,人类拍摄的首张黑洞照片在全球六座城市同步发布。

中科院上海天文台与“事件视界望远镜”项目团队在上海共同介绍了这一具有历史意义的重大成果。由全球八台射电望远镜合力拍摄的这张照片,展现的是室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞,距离地球5500万光年、质量为太阳的65亿倍。照片的诸多特征与百年之前爱因斯坦广义相对论的预言高度一致。

请听上海电台记者李雪梅、孟诚洁发来的报道:

“3,2,1,此时此刻,人类拍摄到了第一张黑洞的真容,终于展现在我们面前!”

 这是具有历史性意义的一刻!由上海天文台台长沈志强揭幕,长期以来存在于理论模型和人们想象中的神秘黑洞,终于凭借一张照片,有图有真相!出现在人们眼前的,是一个朦胧光环包裹下的黑色阴影,如同火焰之眼。

上海天文台路如森研究员介绍,黑洞当中,连光线都无法逃逸,我们不可能拍摄它的主体。而在其外围,气体在巨大引力作用下,围绕黑洞高速旋转,极高的温度产生强烈辐射,由此勾勒出黑洞的轮廓。从明亮的吸积盘到当中的黑洞阴影,都与百余年前,爱因斯坦广义相对论的预言高度一致:

科幻电影《星际穿越》中计算机模拟出的黑洞形象。

“它周围有一个环状的结构,是由于引力透镜造成的。南边亮而北边暗,是因为多普勒增量效应。所有的观测特征与一个带自旋的黑洞产生的黑洞阴影是一致的,这也就证明爱因斯坦是正确的。”

M87中心黑洞,成为人类首张黑洞照片的主角,让很多人大呼意外。此前,不少人预测,照片展现的将是位于银河系中心的人马座A黑洞,它与地球之间仅相隔2.6万光年,是M87中心黑洞距离的两千多分之一。为什么科学家们舍近求远?上海天文台副台长袁峰介绍:

黑洞模拟图

“我们如果看银河系自己的黑洞的话,星系盘上有好多的恒星啊、气体遮挡,而看河外的星系黑洞,就不存在这个困难。下一个观测目标将会是银河系的超大质量黑洞。”

相隔5500万光年,拍下黑洞的照片,这样的分辨率好比人在纽约,却要读出位于巴黎的一张报纸。从夏威夷到南极,从西班牙到智利,全球8台射电望远镜,利用VLBI甚长基线干涉测量技术,形成一个口径如地球大小的“虚拟”望远镜,于2017年4月同时对准黑洞。观测只进行了十天,为何“冲洗照片”用了整整两年?上海天文台台长沈志强说,一切努力都是为了结果的无可质疑 。

 

分布在全球的8座毫米波亚毫米波射电望远镜虚拟出一个地球大小的“事件视界望远镜”

“南极一年四季不能都去的,尽管4月份观测,实际上数据大概是9、10月份才从取过来。我们要得到一个无可置疑的、能够充分有信服的一个图像,所以花了大量的时间去比较去分析等等。”

由于不满足地理位置上的要求,我国没有射电望远镜直接参与EHT对黑洞的观测。但通过国际合作机制,我国的天文学家前往夏威夷和西班牙,直接参与了观测,并且在后期的数据处理和理论分析上做出了显著的贡献。在EHT全球200多位科学家中,中国大陆的科学家有16位,其中8位来自上海天文台。EHT董事会主席、德国马普学会射电天文研究所所长安东·琴索斯为他们的表现点赞:

“中国在这个项目中的参与是多方面的。我们与许多上海天文台的中国同事有很多合作,比如VLBI技术方法进行观测,数据的成像重建,所以我希望未来会有更多的中国同事参与其中。”

 

 首张黑洞照片的诞生,绝不是EHT国际合作的终点。随着格陵兰岛和美国基特峰望远镜等新成员的加入,EHT未来的灵敏度将显著提高。沈志强透露,我国也已经在开展精度更高的亚毫米射电望远镜的测试,并酝酿在西藏建设全球最高的射电望远镜:

 “特别像阿里地区,如果建望远镜,可能是世界上最高的,要5000米以上。我的同事现在也在西藏选址。我们现在联合其他的望远镜,在0.8毫米已经在开始做测试了,所以接下来肯定是朝着这个方向走。”

 

 相信不久之后,会有更多更清晰的黑洞照片与人们见面。而人类的认知半径拓展得越宽,眼前的未知世界也将越发广阔。中科院国家天文台副台长薛随建指着首张黑洞照片中的黑洞阴影说:

 “大概是1000亿公里这样一个尺度,这么最大的一个时空区域的认知是空白的,这个挑战已经在这儿,我相信可能有待时日,我们人类的智慧终将揭开这样的一个谜。”

 

 

作者:上海电台记者李雪梅、孟诚洁

编辑:王宇迪

责任编辑:盛艳姿

 

 

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