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首张黑洞照片:中国团队已参与多,棋牌游戏网站,三晋棋牌

2019年04月12日 09:59 来源:华商基金 手机版

核心提示

本报记者杨清清北京报道 导读 M87并非观测的终点站,未来还会有更多的观测结果公之于众。 “5、4、3、2、1……”机械的读秒声并未令人乏味,反而更增添了激动与忐忑。4月10日晚9时6分,全世界的目光通过各色连线投注在面前的大屏幕上,它将宣告人类首张黑洞

本报记者 杨清清 北京报道

导读

M87并非观测的终点站,未来还会有更多的观测结果公之于众。

“5、4、3、2、1……”机械的读秒声并未令人乏味,反而更增添了激动与忐忑。4月10日晚9时6分,全世界的目光通过各色连线投注在面前的大屏幕上,它将宣告人类首张黑洞照片的样子。

读秒结束,短暂黑屏,随后,黑洞的真容出现了。一个中心黑色、四周带有明暗不一的橘红色光环跳了出来。不过,它的样子并不如想象中那般清晰,就仿佛高度近视者脱掉眼镜后的观感,又仿佛一幅印象派的油画。

但这就是黑洞。两秒钟内,现场的观众从轻声惊呼到鸦雀无声,再到掌声雷动。“(在第一眼看到照片时),心脏好像漏跳了一拍。”一位观看直播的科技爱好者向21世纪经济报道记者描述着当时的感受,“大脑一时间是空白的,没反应过来。”

这一晚,人类不关心世俗纷争,只关心那个遥远的天体。

  再证相对论

“原来长这个样子” 的黑洞具备深刻的理论价值。

据介绍,这张黑洞的照片来自位于M87室女座星系中心的黑洞,距离地球500万光年,中心黑洞质量达到太阳的65亿倍,视界范围大约是冥王星轨道的三倍。随着不断接近中心黑洞,人们能够分别看到M87星云、喷流结构以及最终对黑洞阴影形成的影像,黑洞阴影总体大小比视界面大2.5倍左右。

“超级计算机模拟了黑洞附近的运动。”上海天文台研究员路如森解释道,“黑洞周围的吸积物质形成吸盘,与吸盘垂直方向的是喷流结构。吸积流非常湍急,围绕黑洞旋转,两天可完成一周。随着物质吸积,它们在接近黑洞时会变热并发出辐射,从而被射电望远镜捕捉。”

由于一部分光子被黑洞吞噬,因此人们会看到黑洞阴影,其中黑洞阴影的亮度与暗度的对比度超过10倍,“因此暗影是真实的”。黑洞阴影外侧的圆环因引力导致,由于多普勒增量效应,它呈现南北不对称性,南亮北暗。这也意味着,M87中心黑洞南部朝自旋方向靠近地球,北边朝自旋方向远离地球,从地球上来看,该黑洞呈顺时针运动。

“它再次证明了爱因斯坦的广义相对论是正确的。”路如森表示。1915年,爱因斯坦提出广义相对论,引力可视为时空的弯曲。“照片所有观测特征与带自旋的黑洞产生的黑洞阴影一致,南北不对称性虽然由多普勒效应造成,但实际受黑洞自旋方向控制,这也就再次证明了广义相对论。”

  中国的角色

本次拍到黑洞照片的事件视界望远镜(EHT),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,构建形成EHT进行观测。

“望远镜的分辨率与口径或观测波长相关。”路如森表示,“口径越大、波长越短,望远镜的分辨本领越好。”

对于EHT而言,口径取决于望远镜之间的距离。据了解,参与拍照的EHT由8个全球射电望远镜构成,分别位于南极、智利、墨西哥、美国、西班牙等地,8个站点构成一个口径等同于地球直径的“虚拟”望远镜。

需要注意的是,在这8台射电望远镜中,并没有中国射电望远镜的身影。

“中国尽管拥有众多的射电望远镜,但是这次所使用到的望远镜是在毫米波段(具体观测波长为1.3mm)。”中国科学院大学天文学教授苟利军透露,“中国目前仅有两个亚毫米望远镜,如果要进行联网VLBI观测,还需要对终端设备进行升级改造,从而达到观测要求。”

不过,尽管硬件上没有直接参与本次照片拍摄,但中国也通过了其他的方式参与。“中国早期参与EHT合作至今,参与运行了位于夏威夷的麦克斯韦(JCMT)望远镜(James Clerk Maxwell Telescope,JCMT),无论是2017年4月或2018年4月的观测,我们都参与其中。”上海天文台台长沈志强指出。

此外,据沈志强介绍,针对同个观测目标,也会在不同波长和波段进行观测。“我们利用中日韩构成的东亚网,在整个EHT观测期间同样对M87在相对较长的7mm波长进行了密集观测。”沈志强表示,“无论如何,M87并非观测的终点站,未来还会有更多的观测结果公之于众。”

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