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全球科学家携手 只为拍下黑洞“真容”

2017年4月5日到14日,从北美格雷厄姆山到南极点冰面,从太平洋夏威夷群岛的莫纳基亚山到伊比利亚半岛内华达山脉的贝莱塔峰,从墨西哥普埃布拉省的休眠火山顶到智利查南托高原的阿塔卡马沙漠,8台各种类型的射电望远镜同时对准了距离地球5500万光年的室女座星系团中的超大质量星系M87。这些望远镜组成了一个口径几乎与整个西半球一样大小的超级“虚拟”望远镜,只为拍下M87中心黑洞的“真容”。$$2019年4月10日21点06分,作为事件视界望远镜(EHT)全球新闻发布会的6个举办地之一,已经被媒体记者和观众挤满的中科院上海天文台三楼会议室里,一张前所未见的图片出现在屏幕上。照片的中央是一个红色的圆环。环的上半部分较细,呈现血红色;下半部较粗,呈现亮红色;环包裹的部分,是一个黑色的圆形。尽管乍看上去这个图片有些朦朦胧胧,但却是人类第一次直接拍摄到黑洞。$$这张M87中心黑洞的真实图片,与根据爱因斯坦广义相对论推导出来的黑洞模型,完全吻合。广...  (本文共2页) 阅读全文>>

《大自然探索》2019年07期
大自然探索

黑洞露脸

天文学家终于拍摄到了第一批黑洞照片。这是百年来最伟大的科学发现之一。2019年4月10日,北美东部夏令时间大约早晨9点,地球人首次得以和黑洞面对面——科学家公布了视界望远镜(由8部射电望远镜组成的网络)对大约5500万光年外的M87星系中央黑洞的首批探测结果,即这个相当于65亿倍太阳质量的超大质量黑洞的光谱轮廓(视界轮廓)。科学家说,这是他们首次拍摄到黑洞照片。黑洞照片拍摄黑洞看似平淡实际上很出彩强强联合形成卓越视觉由于黑洞非常致密,质量极大,因此不会有能逃离黑洞巨大引力的光线,这意味着黑洞轮廓照片已经是能拍摄到的最佳黑洞照片。这些新照片的清晰度足以分辨黑洞视界的惊人轮廓。所谓视界是指一个边界,过了这个边界就连以光速穿行的物体也无法逃离黑洞引力。之所以能得到这种背光照片,是因为在黑洞周围存在被扭曲的光线和环绕黑洞的超高温和明亮的气云。多年来科学家画出了无数对黑洞的想象图。与这些想象图相比,第一批黑洞照片并不“出彩”。黑洞的这些真...  (本文共8页) 阅读全文>>

《大自然探索》2019年07期
大自然探索

黑洞问答

黑洞是指太空中这样的区域:这里的引力如此强大,就连光线都不能逃出。引力之所以强大,是因为物质被压缩到一个极小空间。这种压缩可能出现在恒星生命尽头。一些黑洞是恒星死亡的结果。因为光线无法逃逸,黑洞自然是不可见的。那么,科学家怎么会知道黑洞存在,并且在拍摄到黑洞照片之前就能探测黑洞呢?黑洞有多大黑洞有大有小,但主要的黑洞类型有3种。黑洞的质量和大小决定着黑洞属于哪种类型。最小的黑洞被称为原始黑洞。科学家相信,这类黑洞只有一个原子大小,但质量相当于一座大山。最常见的是中等大小的黑洞,即恒星黑洞,其质量可能比太阳质量大20倍,但黑洞大小仅为一个直径约16千米的大球。银河系中可能存在几十个恒星黑洞。最大的黑洞被称为超大质量黑撰文刘安立洞。它们每个的质量都极大。科学证据表明,每个大型星系的中心都包含一个超大质量黑洞。银河系中心的超大质量黑洞被称为人马座A*,它的质量约为太阳的400万倍,但大小只不过相当于一个太阳。黑洞是怎样形成的原始黑洞被...  (本文共2页) 阅读全文>>

《今日中学生》2019年Z6期
今日中学生

为黑洞拍照有多难

黑洞中是绝对的死亡还是永生?首张黑洞照片的诞生,绝非人类探索黑洞奥秘的终点。首张黑洞的照片首张黑洞的照片多位科学家,用5天时间给它拍2019年4月10日北京时间21点,照,又用了两年时间才把这张照一个国际射电望远镜合作组织,在全球片“冲洗”出来。如今,这张照包括上海和台北在内的6座城市,同时片已经有了一个夏威夷语名字发布了有史以来首张黑洞的照片。在此“Powehi”,意思是“无限创造的之前,所有与黑洞有关的图片都是艺术黑暗源泉”,寓意黑洞研究的黄想象图,或是计算机模拟图。直到这一金时代到来了。天,人类终于见到了黑洞的真容。照片中心的暗弱区域是黑洞的阴黑洞是怎么形成的影,该阴影要比黑洞本身大几倍;周围作为一名中学生,你一定听发亮的不对称环状结构,是吸积盘发出说过黑洞,但可能并不清楚它究的光在黑洞的强引力透镜效应下形成竟是怎么形成的。咱们不妨简单的。科学家可以根据这种上下的不对称地这么说吧:质量比太阳更大的性,确定黑洞的自旋方向。照...  (本文共6页) 阅读全文>>

《启迪与智慧(少年)》2019年06期
启迪与智慧(少年)

黑洞到底是什么

2019年4月10日,人类首张黑洞照片面世。我们也很荣幸地成为第一批目睹黑洞真容的人类。这个消息让整个地球都振奋,那么,黑洞到底是什么呢?首先我们要了解一下引力。在我们日常生活中,有很多现象能证明引力的存在。比如,我们在地上用力一跳,还会落回地面;我们将一个东西扔向天空,最后也会落回地面。这些都是因为地球有一个力量会把物体吸回到地面,而这个力量就叫引力。在宇宙中,月球绕着地球转是因为地球的引力比月球大,而地球又绕着太阳转也是因为太阳比地球的引力大。宇宙中的天体都有引力。它们把自己身边的物质利用引力的作用都吸收到自己的身边,而超过它引力范围的,它就吸不到了,所以在这个引力能够吸到的范围内,我们叫它引力场。黑洞就是在宇宙中引力超级大的一个天体,它长得还特别特别的小,但是重量特别特别的大。它有很强很强的引力场,能把靠近它的所有东西都吸进它的引力场里,他能吸进去靠近它的一切东西。包括光,光被吸进去之后还无法逃脱出来。人类首张黑洞照片我们...  (本文共2页) 阅读全文>>

《大众科学》2019年05期
大众科学

黑洞的剪影是如何做出来的?

拍摄这张黑洞照片是一个国际组织,是世界望远镜,非常大的国际合作。这个国际合作也受到全世界研究机构的资助。这里有13个EHT的公司,我们支持东亚天文台的运营,同时还有其他的都有参与,这里面有超过了200多名科学家。这次黑洞的照片是针对一个叫梅西M87拍摄的,M87是室女座方向的一个巨型星系,随着我们观测本领提高,我们可以看到越来越多的细节。这是M87的星云,这是射电的结构,随着我们观测本领逐步提高,最后我们就能够接近黑洞,对黑洞进行成像。我们拍摄黑洞照片之后,我们要知道照片告诉我们什么?我们要提取这些信息进行比较,理论模型以及理论模型图像重建之间的对比,这个涉及非常多的计算。黑洞的阴影图像告诉我们什么?首先我们观测的特征,这个黑洞的阴影的大小以及它这个亮度不对称性,这个南北不对称性的自圈。结合这个喷流结构与我们视线的夹角,我们可以知道这个远离地球,地球自旋方向是顺时针旋转,总而言之,我们发现与爱因斯坦的广义相对论非常一致。那么我们...  (本文共2页) 阅读全文>>