當前位置:
首頁 > 天下 > 一張拍了2年的照片,人類史上首張黑洞照片來了!趕快來科普一下吧!

一張拍了2年的照片,人類史上首張黑洞照片來了!趕快來科普一下吧!

圖片來源 |東方IC

我們是第一批目睹黑洞真容的人類,也可能是宇宙中第一批親眼看見黑洞的生物。幾十年來,黑洞引發人們無數遐想,但沒有人知道它的真正模樣。正因為這個,第一張黑洞照片才備受期待,被譽為「非凡的科研成果」,是天文學上的「重要里程碑」,「具有歷史性意義」。

4 月 10 日 21 點,「事件視界望遠(Event Horizon Telescope, EHT)項目在全球六地布魯塞爾、聖地亞哥、上海、台北、東京、和華盛頓同時召開了發布會,正式公布了這項劃時代的重大成果。

首先小編給大家科普一下:

黑洞不是洞,是天體。作為最神秘的預言宇宙天體之一,黑洞質量極大密度極高,周圍會產生巨大的引力場,它附近所有物質都難逃一吸,連宇宙中傳播速度最快的光,也無法在黑洞中完成出它的出色射程。黑洞真的很刁,任何的任何都逃不過它。

所以大家要「真愛生命,遠離黑洞」!

從照片可以看出,黑洞就像一個黑色球體,中心暗弱部分為「黑洞陰影」,而周圍的環狀不對稱結構是由於強引力透鏡效應和相對論性射(beaming)效應造成的。因為黑洞不停在旋轉,讓它的圖片看起來就像是一個不對稱的發光漩渦。

說道這裡小編最佩服的是愛因斯坦爺爺,老人家在1915 年,愛因斯坦在廣義相對論中最先預言了「黑洞」,科幻電影愛好者們可能會發現,這個照片整體上結構和《星際穿越》里的形象還是比較符合的。之前《星際穿越》的科學顧問、諾獎得主基普·索恩也是根據理論計算推測出黑洞的樣子。

所以,黑洞照片不出科學家們所料,只能說,愛因斯坦又一次對了.

說了半天,黑洞照片是怎麼拍出來的?拍攝難度,就好像在地球上給「給月球表面的一個蘋果拍照」

拍黑洞照片運用了一種叫VLBI的技術,並非直接「拍照片」,而是靠8台望遠鏡的數據拼湊起來的,其中還有些模糊和缺失的信息,需要科學家們邊討論邊拼圖。這就像靠聽幾個音符來認歌一樣。

圖片來自:美國哈佛 - 史密森天體物理學中心網

人馬座 A 距離地球 2.6 萬光年之遙,質量約等於 400 萬個太陽,視界半徑約 2400 萬公里,而 M87 中心距離地球 5500 萬光年,約等於 64 億太陽質量。

研究人員決定將分布在全球各地、橫跨南北半球的 8 個射電望眼鏡聯合起來,組成一個相當於地球最大直徑的大型虛擬望眼鏡進行觀測。

因為黑洞本身是看不見的,這裡的拍出的圖像,其實是因為黑洞在「吃掉」身邊恆星時,氣體撕扯會產生旋轉的吸積盤,加上部分吸積氣體也會沿轉動方向被拋出去形成噴流,這些氣體摩擦都產生了明亮的光線,再加上其他頻段的輻射,因此能捕捉到這些黑洞的發光現象。

黑洞和積吸盤的藝術想像圖 . 圖片來自:Wikipedia

當 8 個射電望眼鏡聯合啟動,VLBI 網將各射電望遠鏡接收到的信號轉化為數字信號記錄在磁碟上,然後通過數據中心處理和分析,就能獲得觀測目標的射電精細結構圖像,最高解析度可為哈勃空間望遠鏡的數百倍。這樣,我們就能看清「月球上的蘋果」了。說的小編都有點暈,看來小編自能是小編,當不了科學家了你說呢?

然而,這不是咔嚓一下就能完成的攝影過程。上面提到,通過 VLBI,要將事件視界望遠鏡的所有觀測數據集合、整理。跨越南北半球的龐大的天文台資料,不能通過網路傳輸,需要極大儲存容量的硬碟收集並郵寄到研究中心。一次普通的5天觀測,整個整列就會產生約7PB 數據(1PB=1000TB=1000000GB),裝滿1000-2000個硬碟。

為了防止地球大氣中的水汽阻礙數據接收,還要將觀測站擺在乾燥高地,但常規硬碟無法抵抗低氣壓。墨西哥內格拉火山多頂(海拔 4580 米)的望遠鏡的 32 個常規硬碟里就有 28 個無法運作,最後只好改裝成氦氣封裝硬碟。

圖片來自: EHT

同時,計算機進行後台處理和分析海量數據也需要極長時間,各個站點收集的數據都被彙集到美國和德國兩個數據中心,計算機集群要對數據時間進行合併和分析,缺失或模糊的部分,都需要科學家進行拼圖完善。單生產出這張黑洞照片,研究人員就用了 2 年左右時間。

雖然照片看起來依然是一片迷幻的「混沌」,但這次歷史性的窺探,是人類史上一塊耀眼的豐碑。

- END -

以上圖文均來互聯網,版權歸原作者所有.

如遇侵權請聯繫我們,會在第一時間刪除或支付稿費!

轉載請在文章底部加上面二維碼


喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 蜂鳥攝影 的精彩文章:

又到一年拍花季,拍花前先看看這5個高手如何拍花的!
最近日本推特上特別火的曬娃照,好驚奇啊

TAG:蜂鳥攝影 |