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由全球200多名科學(xué)家組成的研究團(tuán)隊(duì),在過(guò)去兩年的時(shí)間里通過(guò)各地天文望遠(yuǎn)鏡組成的望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)絡(luò),收集并整合了黑洞圖像的數(shù)據(jù)。該團(tuán)隊(duì)將于北京時(shí)間4月10日晚上九點(diǎn)整,在全球多個(gè)城市同步直播全球新聞發(fā)布會(huì),公開人類天文史上的首張黑洞照片。其中就包括中國(guó)上海,屆時(shí)中國(guó)科學(xué)院將與該研究項(xiàng)目共同發(fā)表這一激動(dòng)人心的重大成果。 ![]() 該項(xiàng)目成立于2017年,名為“事件視界望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目”(Event Horizon Telescope,簡(jiǎn)稱EHT)。旨在通過(guò)聯(lián)合全球多地的8組天文望遠(yuǎn)鏡,構(gòu)建一個(gè)口徑等同于地球直徑的“虛擬”望遠(yuǎn)鏡,從而收集海量數(shù)據(jù),并勾勒出黑洞的模樣。EHT的“八個(gè)鏡頭”位于美國(guó)、墨西哥、智利、南極等地,而“沖洗”這張照片就花費(fèi)了兩年的時(shí)間。 ![]() 項(xiàng)目的“照相鏡頭”對(duì)準(zhǔn)了兩個(gè)黑洞:位于銀河系中心黑洞人馬座 A*,以及位于星系M87中的黑洞。其中較小的人馬座 A*質(zhì)量就相當(dāng)于400萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)。然而由于它距離太遠(yuǎn)(2.5萬(wàn)光年),它巨大的視界面在我們看來(lái)大概只有針尖那么小。觀測(cè)難度就像我們站在地球上去觀看一只放在月球表面的橙子。而M87黑洞的質(zhì)量更大,達(dá)到了60億個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量,不過(guò)它距離地球就更遠(yuǎn)了。 ![]() 連光都逃不出黑洞,那我們要如何觀測(cè)黑洞呢?其實(shí)該項(xiàng)目觀測(cè)的比起黑洞本身,確切說(shuō)是黑洞的輪廓與邊緣??茖W(xué)家解釋稱,黑洞一旦形成,就會(huì)有一個(gè)被稱為“事件視界”的介面,就像一堵無(wú)形的墻把內(nèi)部扭曲的時(shí)空與外界時(shí)空相隔開,即使光也不能穿透。而這個(gè)介面,就為黑洞拍攝“肖像”提供了依據(jù)。 ![]() EHT項(xiàng)目是由全球200多位科研人員共同達(dá)成的重大國(guó)際合作計(jì)劃。值得一提的是,包括中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)在內(nèi)的一些國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)也參與了此次國(guó)際合作。發(fā)布會(huì)舉辦的城市中就包括了中國(guó)上海,屆時(shí)中國(guó)科學(xué)院將與EHT項(xiàng)目共同揭開黑洞的神秘面紗。 小科普:黑洞是什么? 理論上,黑洞是愛因斯坦廣義相對(duì)論預(yù)言存在的一種天體。它具有的超強(qiáng)引力使得光也無(wú)法逃脫它的勢(shì)力范圍,該勢(shì)力范圍稱作黑洞的半徑或稱作事件視界(event horizon)。 宇宙中,根據(jù)質(zhì)量天文學(xué)家們將宇宙中的黑洞分成三類:恒星級(jí)質(zhì)量黑洞(幾十倍-上百倍太陽(yáng)質(zhì)量)、超大質(zhì)量黑洞(幾百萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量以上)和中等質(zhì)量黑洞(介于兩者之間)。 在這次拍照前,天文學(xué)家們是通過(guò)各種間接的證據(jù)來(lái)表明黑洞的存在,主要有三類代表性證據(jù)。 第一,恒星、氣體的運(yùn)動(dòng)透露了黑洞的蹤跡。黑洞有強(qiáng)引力,對(duì)周圍的恒星、氣體會(huì)產(chǎn)生影響,于是我們可以通過(guò)觀測(cè)這種影響來(lái)確認(rèn)黑洞的存在。 第二,根據(jù)黑洞吸積物質(zhì)(吃東西)發(fā)出的光來(lái)判斷黑洞的存在。 第三,通過(guò)看到黑洞成長(zhǎng)的過(guò)程“看”見黑洞。 |
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