人類首張黑洞照片 全球網(wǎng)友可一睹黑洞“真容”
原標(biāo)題：人類首張黑洞照片即將“出生”!科學(xué)家們是怎么“看”到它的?
四海網(wǎng)訊 咔嚓!
這里有一張來自
全球30多個研究所的科學(xué)家們
用8個望遠(yuǎn)鏡(陣)
合力拍攝的黑洞照片正在“沖洗”中
......
預(yù)計將在北京時間
2019年4月10日21:00“沖洗”完成
并在比利時布魯塞爾、智利圣地亞哥
中國上海和臺北
日本東京、美國華盛頓
6個地方同步發(fā)布
令人萬分期待的黑洞照片即將揭開神秘面紗
你怎么能只看個熱鬧?
一睹黑洞“真容”前
我們幫你向?qū)＜掖蚵犃艘恍?/p>
關(guān)于黑洞的秘密
連光都逃不出去的黑洞究竟長啥樣?
拍到它的事件視界望遠(yuǎn)鏡有啥特別?
聽聽國家天文臺研究員、光明網(wǎng)科學(xué)顧問茍利軍怎么說
人類首張黑洞照片即將“出生”!科學(xué)家們是怎么“看”到它的?
光明網(wǎng)：都說黑洞看不見摸不著，科學(xué)家此次是如何看見黑洞的?
茍利軍：黑洞本身不發(fā)光，但是黑洞周圍通常都會有一個吸積盤，吸積盤有比較強(qiáng)的輻射或者說是發(fā)光的，所以在明亮吸積盤的襯托之下，黑洞就會產(chǎn)生一個所謂的黑洞陰影。這次的觀測就是通過觀測黑洞本身及其臨近區(qū)域，看到黑洞的陰影。
光明網(wǎng)：我們?yōu)槭裁唇o黑洞拍照?黑洞到底長啥樣?
茍利軍：我們知道黑洞已經(jīng)有非常長的時間了，而且對于黑洞的了解也非常多了，很多計算機(jī)已經(jīng)模擬出黑洞周圍的圖景，但黑洞周圍是不是真如我們目前所了解的這些，還是有所不同?這是給黑洞拍照最直接的初衷。
如果有一個非常規(guī)整的吸積盤的話，那么《星際穿越》電影當(dāng)中的黑洞樣子將是最好的一個描述。然而我們知道，黑洞周圍的氣體并不完全規(guī)則運(yùn)動，所以很可能和電影當(dāng)中展現(xiàn)的不完全一樣。到底是什么樣子的?讓我們期待。
光明網(wǎng)：捕獲首張黑洞照片的事件視界望遠(yuǎn)鏡(Event Horizon Telescope)有何特殊之處?是如何運(yùn)行的?
茍利軍：首先這些望遠(yuǎn)鏡都是在亞毫米波波段，通常需要在海拔比較高的地方來減少大氣中水氣對于亞毫米光子的影響。比如說位于智利的ALMA望遠(yuǎn)鏡的海拔就有5000多米，這些分布于全球不同地方的望遠(yuǎn)鏡通過所謂的甚長基線干涉技術(shù)(VLBI)連成一個虛擬網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成了一個口徑達(dá)到一萬公里的望遠(yuǎn)鏡，VLBI技術(shù)是實(shí)現(xiàn)成像觀測的關(guān)鍵。
光明網(wǎng)：截至目前，我們對黑洞的認(rèn)識是怎樣的?
茍利軍：對于黑洞的認(rèn)識也經(jīng)歷了一個漫長的認(rèn)識，從兩百多年前，拉普拉斯基于牛頓的萬有引力提出暗星，到大約100年前，史瓦西基于廣義相對論得到第一個沒有轉(zhuǎn)動的精確黑洞解，自此之后，很多的物理學(xué)家都對黑洞研究做出了貢獻(xiàn)，包括奧本海默、科爾、基普索恩、霍金等。我們現(xiàn)在有很多的電磁觀測表明黑洞應(yīng)該是真實(shí)存在的，然而我們就是沒有看到過有黑洞的真實(shí)模樣，所以此次照片的影響應(yīng)該是巨大的。
光明網(wǎng)：都說黑洞會吞噬掉很多東西，那它吸進(jìn)去的東西都去哪里了?
茍利軍：這的確是一個非常有趣的問題，在被吞噬的過程當(dāng)中，物質(zhì)都首先會被撕裂成一些最基本的粒子，然后很可能在黑洞的內(nèi)容又進(jìn)一步發(fā)生其他的物態(tài)變化，具體會發(fā)生什么樣的過程，我們并不是特別的清楚。經(jīng)典的理論認(rèn)為，掉到黑洞里的物質(zhì)都會朝著中心的奇點(diǎn)運(yùn)動，最后會聚集在那里。隨著聚集的物質(zhì)越來越多，質(zhì)量也會變得越來越大，黑洞的半徑也會變得越來越大。
光明網(wǎng)：此次人類第一次“看到”黑洞，對我們認(rèn)識黑洞有何意義?
茍利軍：因?yàn)槭堑谝淮慰吹胶诙矗詽M足我們黑洞模樣的好奇感，另外從科學(xué)的角度還可以提供很多的信息，幫助我們了解氣體在黑洞內(nèi)區(qū)真正的運(yùn)動狀態(tài)。
更多知識點(diǎn)
黑洞是什么?
理論上，黑洞是愛因斯坦廣義相對論預(yù)言存在的一種天體。它具有的超強(qiáng)引力使得光也無法逃脫它的勢力范圍，該勢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：恒星級質(zhì)量黑洞(幾十倍-上百倍太陽質(zhì)量)、超大質(zhì)量黑洞(幾百萬倍太陽質(zhì)量以上)和中等質(zhì)量黑洞(介于兩者之間)。
真的有黑洞嗎?
在這次拍照前，天文學(xué)家們通過各種間接表明了黑洞的存在，主要有三類代表性。
第一，恒星、氣體的運(yùn)動透露了黑洞的蹤跡。黑洞有強(qiáng)引力，對周圍的恒星、氣體會產(chǎn)生影響，于是我們可以通過觀測這種影響來確認(rèn)黑洞的存在;
第二，根據(jù)黑洞吸積物質(zhì)(吃東西)發(fā)出的光來判斷黑洞的存在;
第三，通過看到黑洞成長的過程“看”見黑洞。
事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)是啥?
它是通過“甚長基線干涉技術(shù)”(VLBI) 和全球多個射電天文臺的協(xié)作，構(gòu)建一個口徑等同于地球直徑的“虛擬”望遠(yuǎn)鏡。由全球200多位科研人員共同達(dá)成的重大國際合作計劃，EHT的建設(shè)和此次拍攝的黑洞照片是全球很多人花了很多時間和精力才凝結(jié)的一個成果。但這只是一個開始，未來EHT還會帶來更多前所未有的科學(xué)成果。
