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最新消息首张黑洞照片被评为2019年最

来源:水星 时间:2023/3/6

本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。

年即将结束,回顾年的科学探索历程,感慨颇多。今年是具有划时代意义的一年,因为人类史上首张黑洞照片诞生了,这张具有历史和科学意义的黑洞照片载入史册!

关于黑洞,科学家是认真的!

关于黑洞,其实大家并不陌生,但是我们也仅仅知道它是一个“黑洞”而已,一个黑不溜秋的天体,我们根本看不到它的存在。尽管研究人员花了数年时间建立黑洞理论,但几乎没有人想到他们会有机会真正看到黑洞。由于黑洞不反射光,它们可以完美地隐藏在黑暗的太空中。此外,宇宙黑洞的体积一般都比较小,例如,超大质量黑洞人马座A*,位于银河系的核心,是太阳质量的万倍,但只有直径约万公里,相当于水星和太阳之间的距离的一半。

但是黑洞的引力是如此强大,以至于任何东西都无法逃脱,甚至光也无法逃脱。超大质量黑洞是太阳质量的数百万到数十亿倍,被认为潜伏在几乎每一个大星系的中心,影响着每一颗被引力束缚的恒星的命运。

利用爱因斯坦的广义相对论,德国物理学家卡尔·史瓦西第一个奠定了描述黑洞的科学基础。从那以后的几十年里,科学家们已经发现了许多黑洞的迹象,比如它们的引力对周围环境的影响,以及它们碰撞时在时空结构中发出的被称为引力波的涟漪。

然而,大约20年前,天文学家们开始思考,如果在黑洞视界附近的热漩涡气体的背光照射下,他们是否能够捕捉到黑洞的照片。这些气体在许多波长的光下可以发出明亮的光,包括那些可以穿透围绕它们的任何黑暗云层的光。科学家可以在明亮的背景下探测到一个黑点,即所谓的黑洞阴影。这曾被认为是不可能的。然后它发生了。

拍摄黑洞的“神器”

说它为“神器”毫不为过,它就是活动视界望远镜,一个由8个地面射电望远镜组成的行星规模的阵列,通过国际合作,捕获了这张位于M87星系中心的超大质量黑洞及其阴影的图像,并在年4月10日公布这张人类史上首张黑洞照片。现在这张之前被认为是几乎不可能捕捉到的黑洞图像,被《科学》杂志评为年最重要的科学突破。

今年4月,国际事件视界望远镜联盟(internationalEventHorizonTelescopeconsortium)透露,他们成功捕捉到了第一批黑洞阴影的图像。

这一突破的关键是研究人员如何将全球范围内的无线电天线连接起来,从而有效地制造出一个地球大小的虚拟望远镜,其范围从美国到墨西哥、智利再到南极。最终,他们成功地拍下了梅西耶87星系中心超大质量黑洞的剪影。尽管Messier87比人马座A*离地球远倍,但其中心黑洞的质量是人马座A*的多倍,所以它在天空中看起来和人马座A*一样大,当然以人类的视角来看,就像我们看月亮上的橘子一样大。

第一张黑洞照片的诞生,意味着我们对于黑洞的研究仍在持续,并且有足够的进步。相信阿尔伯特·爱因斯坦和卡尔·施瓦茨希尔德会很高兴看到这幅图像,而这仅仅是在他们思考了黑洞的现代概念大约一个世纪之后,黑洞照片就诞生了。

目前,他们计划以更高的分辨率捕捉更多黑洞的图像。年,活动视界望远镜包括8个射电天文台,预计到年,还会有3个射电天文台加入,它的观测能力将大大增强。

在未来,研究人员有望能看到来自黑洞的爆炸活动,比如当它们撕裂一颗恒星时,或者当它们以接近光速的速度喷出等离子体时发生的精彩现象。最重要的是,我们希望看到一些意想不到的东西,它将彻底改变我们对黑洞及其附近物质行为的看法。你说呢?

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