人類如何為黑洞拍照?「揭秘者」講述背後的故事

都市條形碼 發佈 2022-05-24T02:17:17.568326+00:00

繼2019年人類歷史上首次發布黑洞照片後,今年5月12日,銀河系中心黑洞的照片也揭開了它神秘的面紗。中科院雲南天文台研究員毛基榮,正是這張珍貴照片背後的"揭秘者"之一。人類究竟要如何給黑洞拍一張"肖像照"呢?背後的汗水與智慧可能超乎您的想像。

繼2019年人類歷史上首次發布黑洞照片後,今年5月12日,銀河系中心黑洞的照片也揭開了它神秘的面紗。中科院雲南天文台研究員毛基榮,正是這張珍貴照片背後的"揭秘者"之一。人類究竟要如何給黑洞拍一張"肖像照"呢?背後的汗水與智慧可能超乎您的想像。

黑洞是具有強引力效應的天體,即使光也無法逃脫它的引力束縛,很長時間以來,人們無法窺知它的身影。這次公布的黑洞照片,正是銀河系中心超大質量黑洞的真實肖像,宛如一個模糊的火紅色亮環狀結構圍繞著黑暗的中心區域。

中國科學院雲南天文台研究員 毛基榮:「通過事件視界望遠鏡,看到的這個所謂黑洞的陰影以及黑洞吸積周圍物質發光的這個過程,顏色像紅顏色一樣,那個實際上是我們能夠看到的『光』的這個部分。」

銀河系中心黑洞距離地球兩萬七千光年,質量是太陽的400萬倍。從地球上拍攝它,相當於從地球拍攝月亮上的一隻甜甜圈,因此,"相機"的鏡頭需要足夠巨大。2017年起,位於全球六地的8個射電望遠鏡組成陣列,形成了猶如地球大小的一個虛擬望遠鏡,稱為"事件視界望遠鏡",密集觀測銀河系中心。全球80個研究機構300多名研究人員集結成"事件視界望遠鏡"合作組織,花費五年時間,用超級計算機合成與分析數據,得到了前所未有的黑洞模擬資料庫,與觀測結果進行嚴格比對。最終,銀心黑洞的真面目才得以呈現。

中國科學院雲南天文台研究員 毛基榮:「銀河系中心有很多氣體和塵埃,超大質量黑洞吸積周圍物質,這個過程是在不斷變化的,所以我們最後的這張照片是通過很多張不同時間的照片累積在一起形成的。」

2019年,人類拍到的首張黑洞照片,來自M87星系中心的超大質量黑洞,這個黑洞距離地球5500萬光年外,質量是太陽質量的65億倍。前後兩次研究,毛基榮都作為"事件視界望遠鏡"合作組織成員參與其中。事實上,黑洞,首先是理論研究的產物,1915年愛因斯坦發表廣義相對論之後,科學家預言了黑洞的存在,但之後的100多年裡,並沒有人能一睹它的真容,現在,通過黑洞陰影成像,提供了黑洞存在的直接"視覺"證據。

中國科學院雲南天文台研究員 毛基榮:「通過這次觀測,我們清楚地知道,第一、愛因斯坦廣義相對論是完全正確的,第二、在我們銀河系的中心,確實有這麼一個超大質量黑洞的存在。」

目前,科學家們已經開始用新的觀測數據,進一步分析其中磁場的強度和結構。

中國科學院雲南天文台研究員 毛基榮:「我們這個超大質量黑洞不是孤立存在的,它是存在於一個星系的中心,和我們星系是不是有共同的演化的一個過程,吸積的周圍的物質,它去了哪裡?它是落到黑洞裡頭了嗎?還是它以某種形式釋放出來?所以這些問題我們都可以繼續工作下去。」

隨著"事件視界望遠鏡"合作項目的持續擴展和技術革新,未來,銀河系中心超大質量黑洞的"電影"也有望問世。


65333333記者報導。

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