人类试拍黑洞照片 黑洞样子将首次完整展现在人类面前

方文山 2018-01-22 17:14:28浏览次数:9179  
人类试拍黑洞照片,黑洞样子将首次完整展现在人类面前。黑洞到底长成什么样子呢?怀揣着这个问题,人类将首次尝试拍摄黑洞照片,利用最先进的技术,窥探黑洞的隐秘,而通过这次科学研究,人类也将有望彻底深度剖析黑洞在宇宙之中的存在问题,这将是人类对宇宙探索的一大步!

4月5日开始,一个国际合作的天文项目“事件视界望远镜”(EventHorizonTelescope,EHT)开始对两个特殊的天体进行观测:距离地球25000光年,位于银河系核心人马座A,以及距离地球5300万光年的M87室女座星云。观测的目标不是常规的天体,而是两个疑似的超大质量黑洞。“事件视界望远镜”的观测将让人类第一次看到黑洞的真实样子。

在现有的宇宙学理论中,黑洞应该是最奇怪的天体之一了:引力密度高到光都不能逃脱,一切物理定律在黑洞内部都会失效。

因为引力密度极高,物质在落入黑洞的时候会激发出大量热量和X射线辐射,所以黑洞虽然在可见光波段完全不可见,但在X射线天文观测里却像灯塔一样明亮。同时,引力把黑洞变成了一种非常简单,简单到接近数学模型的天体,只需要质量、电荷、自转三个参数就可以描述。

但在25000光年,也就是24亿亿公里的距离下,17个太阳直径也只是分辨不出任何细节的一个点而已。按照美国马萨诸塞州阿姆赫斯特大学的天文学教授GopalNarayanan的比喻,这大概相当于在地球上看月球上的一个葡萄柚。所以,利用地球上八个观测站组成网络,就可以利用干涉技术一起观测,最终产生可见的数据。

另外,这八个观测站接收的不是人眼可见的可见光,它们都是毫米波段的射电望远镜,也就是可以接收1.3mm波长电磁波的大天线。

黑洞看起来会是什么样?因为非常特殊和神秘,黑洞不仅在天文学中是最引人注目的课题之一,在流行文化里也是热门话题。2014年上映的美国科幻电影《星际穿越》(Interstellar)可能创造了目前细节最丰富,最接近科学真相的黑洞图像。

在加州理工学院理论物理学家基普·索恩(KipStephenThorne)的带领下,《星际穿越》影片给一颗名为卡冈图雅(Gargantua)的虚构黑洞构建了非常震撼的黑洞图像:黑洞本身是一个旋转着的黑色球体,明亮的积吸盘围绕着它的赤道位置。

但因为黑洞强大的引力弯曲了空间,积吸盘的被扭曲成了环形,出现在黑洞的上下左右所有方向,让黑洞看起来就像是一个发光的陀螺。

“事件视界望远镜”最终看到的画面可能是什么样子的?滑铁卢大学的模拟显示,因为黑洞正在旋转,多普勒效应可能会让这张照片看起来像一个一边亮一边暗的漩涡。

一切顺利的话,大约在2018上半年“事件视界望远镜”计划会公布最终的图像。对于天文学和物理学来说,“事件视界望远镜”可以最终确认黑洞存在的证据,补完爱因斯坦的广义相对论,发现恒星和星系演化的秘密。

这第一张黑洞图像到底是什么样子的呢?或许是电影上的效果图一样壮观美丽,也或许只是几个模糊的小点,因为视界面望远镜要处理的数据量比较大,据科学家介绍,要为黑洞“洗照片”估计要等到2018年了,不管怎样,这是人类在黑洞观测史上卖迈出的第一步,具体结果如何,还是让我们一起期待吧!

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