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现在看到的黑洞图片是真实的黑洞照片还是想象图?

 tjboyue 2019-04-11

总体来说看了直播之后,这次所谓的“黑洞照片”似乎是为了让这两年没有太大里程式科研成果的物理学界能够受到公众视野的一些关注,不过起码说明到目前为止爱因斯坦《相对论》依然是正确的。

在今晚(2019年04月10日)九点之前,大家看到所有黑洞照片是虚构出来的,都是通过电脑模拟出来经过艺术加工。但在这之后你将看到首张真实黑洞照片,准确来说是黑洞的“事件视界”照片。

上面就是首张观测到的黑洞“事件视界”照片,黑洞里面是怎样的仍然需要科学家们继续努力。这张照片背后的数据是2017年科学家们用时5天,通过射电望远镜观测到银河系中心人马座A*的观测结果。观测数据从收集完毕到分析完成历时近一年左右,才将黑洞的“事件视界”照片解析完成并公布于众。

科学家通过观测“事件视界”的意义在于验证了爱因斯坦广义相对论和为以后观测黑洞提供了有力证据。大家都知道广义相对理论中把引力场视为成时空的弯曲,当一个质量足够大(差不多是太阳数十万倍到亿倍之间)的恒星坍缩到足够致密时,其引力场会使时空极端扭曲,任何东西都无法逃逸出其“事件视界”区域,这连光都做不到。而且黑洞也不会发射出电磁波,所以根本无法直接观测拍摄到黑洞(霍金辐射除外,但是到现在还没观测到)。

天文科学家想到通过“事件视界”现象来实现黑洞观测。因为物质进入黑洞的事件视界时,由于接近光速的运动速度会发出强烈幅射,所以通过这一过程的影像记录可以对黑洞进行描边。实现这一观测任务就是事件视界望远镜(EHT)。

几乎所有星系中心都是黑洞,包括太阳系所在银河系中心的人马座A*就是一个黑洞。EHT观测的目标有两个:银河系中心黑洞、室女A星系中心黑洞,因为这两个黑洞在地球上最好观察;观测波长选定为1mm,因为这个波长电磁波受到气体干扰最小;然后利用地球上各地的射电望远镜来组成一个观测网络,通过干涉测量法来收集从银河系中心传递过来的平面状电磁波信号。

科学家将这些望远镜收集到的数据集成,通过超级计算机计算生成出黑洞的事件视界的图像。由于观测过程产生的纪录数据量庞大,所以通过硬盘收集并非网络,故最后将观测数据送到美国和德国分析记录是一件并非容易之事。

这个凝聚了全球30个研究所,200多位天位学家,几十个全球射电望远镜耗时两年的研究项目,最终就得到一张黑洞“事件视界”照片。微微风簇浪,散作满河星。宇宙之大,又岂是大地之物能能形容的。天高地迥,觉宇宙之无穷。期待科学家们更多发现!

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