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(gè)研究所的科學(xué)家們
用8個(gè)望遠(yuǎn)鏡(陣)
合力拍攝的黑洞照片正在“沖洗”中
......
預(yù)計(jì)將在北京時(shí)間
2019年4月10日21:00“沖洗”完成
并在比利時(shí)布魯塞爾、智利圣地亞哥
中國(guó)上海和臺(tái)北
日本東京、美國(guó)華盛頓
6個(gè)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(gè)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(zhǎng)啥樣?
拍到它的事件視界望遠(yuǎn)鏡有啥特別?
聽聽國(guó)家天文臺(tái)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(huì)有一個(gè)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(huì)產(chǎn)生一個(gè)所謂的黑洞陰影。這次的觀測(cè)就是通過觀測(cè)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(zhǎng)啥樣?
茍利軍：我們知道黑洞已經(jīng)有非常長(zhǎng)的時(shí)間了，而且對(duì)于黑洞的了解也非常多了，很多計(jì)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(gè)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(gè)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(dòng)，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(duì)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(zhǎng)基線干涉技術(shù)(VLBI)連成一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成了一個(gè)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(cè)的關(guān)鍵。
光明網(wǎng)：截至目前，我們對(duì)黑洞的認(rèn)識(shí)是怎樣的?
茍利軍：對(duì)于黑洞的認(rèn)識(shí)也經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的認(rèn)識(shí)，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(duì)論得到第一個(gè)沒有轉(zhuǎn)動(dòng)的精確黑洞解，自此之后，很多的物理學(xué)家都對(duì)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(cè)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(huì)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(gè)非常有趣的問題，在被吞噬的過程當(dāng)中，物質(zhì)都首先會(huì)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(huì)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(huì)朝著中心的奇點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，最后會(huì)聚集在那里。隨著聚集的物質(zhì)越來越多，質(zhì)量也會(huì)變得越來越大，黑洞的半徑也會(huì)變得越來越大。
光明網(wǎng)：此次人類第一次“看到”黑洞，對(duì)我們認(rèn)識(shí)黑洞有何意義?
茍利軍：因?yàn)槭堑谝淮慰吹胶诙�，所以滿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(dòng)狀態(tài)。
更多知識(shí)點(diǎn)
黑洞是什么?
理論上，黑洞是愛因斯坦廣義相對(duì)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(shì)力范圍，該勢(shì)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(jí)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(dòng)透露了黑洞的蹤跡。黑洞有強(qiáng)引力，對(duì)周圍的恒星、氣體會(huì)產(chǎn)生影響，于是我們可以通過觀測(cè)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(zhǎng)的過程“看”見黑洞。
事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)是啥?
它是通過“甚長(zhǎng)基線干涉技術(shù)”(VLBI) 和全球多個(gè)射電天文臺(tái)的協(xié)作，構(gòu)建一個(gè)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(guó)際合作計(jì)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(shí)間和精力才凝結(jié)的一個(gè)成果。但這只是一個(gè)開始，未來EHT還會(huì)帶來更多前所未有的科學(xué)成果。
