经历数年的努力,天文界于昨日重大发现,人类历史上第一张超大质量黑洞的图像!这是由事件视界望远镜(Event Horizon Telescope,EHT)于2017年4月观测到的活跃星系M87中心的超大质量黑洞影像,其中照片中间阴影部分,就是超大质量黑洞所在之处! ETH观测之M87星系中心超大质量黑洞成像 图像版权:EHT 事件视界望远镜(EHT)由8座散落全球各地的电波望远镜阵列组成,形成直径与地球一样大的虚拟阵列望远镜。主要目的是观测黑洞的边界(事件视界,event horizon)的成像。EHT解析度高达20微角秒,相当于在巴黎阅读一份在纽约的报纸。 钱德拉X射线天文台特写M87星系的核心 此次EHT观测到的黑洞,不同于以往模拟影像,它是人类历史上首张超大质量黑洞图像。这个超大质量黑洞位于M87星系中心,距地球5,500万光年,质量约为太阳的65亿倍。根据理论模拟结果,一般黑洞阴影部分的大小,大约会是其事件视界的2.5倍大。M87星系中心超大质量黑洞的阴影,估算相当于300AU。此外,从照片里南北向亮度不对称的现象,与理论模拟结果相互比较后,这些研究学者确认黑洞周围的气体以非常快的速度运动中,且黑洞相对于地球是以顺时钟方向旋转,才会让比较亮的部分位在偏南的方向。因此这个观测证实M87星系中心的确有个旋转中的超大质量黑洞。 爱因斯坦广义相对论曾预测黑洞阴影,但过去从未有人见过,因此也无从证实。此次EHT再度检验人类对重力的理解,也是对广义相对论的最终科学验证。 EHT的合作计划共有来自世界各地200多位研究人员参与,相信在未来,科学的突破需要世界各国的倾力合作。 EHT包含哪八座望远镜? ALMA 阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列望远镜 APEX 阿塔卡玛探路者实验 IRAM 30米望远镜 JCMT 詹姆士克拉克麦克斯威尔望远镜 LMT 大型毫米波望远镜 SMA 次毫米波阵列望远镜 ARO 次毫米波望远镜 SPT 南极望远镜 此次发现与爱因斯坦的关系? 今年适逢日全食实验印证广义相对论满100周年,爱因斯坦广义相对论曾预测黑洞阴影,但过去从未有人发现过。此次EHT再度检验人类对重力的理解,也是对广义相对论最终的科学验证。 为什么观测黑洞如此困难? 因为黑洞不发出光和电磁波,无法直接观察。 因为黑洞所占空间范围很小,距离又很远,所以必须使用解析度非常高的望远镜才能进行观察。 天文学家将全球各地的电波望远镜串联之后,形成一个口径跟地球一样大的望远镜,使解析度提高许多。但要让所有望远镜同步非常困难,因此需使用原子钟和GPS进行校正,才能达到非常准确的程度。 参考文献: https://www./mission_pages/chandra/news/black-hole-image-makes-history |
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