事件視界望遠鏡,即將公布第一張真黑洞照片!
世界各地的天文學家即將同時舉行「六大新聞發布會」,宣布事件視界望遠鏡(EHT)的首批結果,該望遠鏡正是為此目的而設計。這是一個漫長的等待,在宇宙中所有我們看不見的力或物體中(包括暗能量和暗物質)沒有一種比肉眼看不見的東西更能讓人類好奇心受挫了。天文學家從18世紀開始推測這些雜食性的「暗星」,從那時起,間接的證據逐漸積累。(本文標題解析:為啥是真黑洞照片?因為此前你所看到過的,包括本文用到的黑洞照片都是模擬圖)
博科園:歐洲航天局天體物理學家、黑洞專家保羅·麥克納馬拉說:50多年前,科學家們發現銀河系中心有一種非常明亮的東西。它有很強的引力,足以讓恆星非常快地繞著它轉,最快公轉周期只有20年。從這個角度來看,太陽系繞銀河系中心一周大約需要2.3億年。最終,天文學家推測這些亮點實際上是「黑洞」(一個由美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒在20世紀60年代中期創造的術語)被一圈白熱氣體和等離子體環繞。在這些發光吸積盤的內邊緣,物體突然變暗。又稱為「視界」,不歸路「不是物理上的障礙,你不能站在上面「。
如果你在裡面,無法逃脫,因為你需要無限的能量,如果你站在另一邊,理論則上你可以。在中心,黑洞質量被壓縮成一個單一零維度的點。這個所謂的「奇點」和視界之間的距離是一個黑洞的半徑。為黑洞第一張圖像收集數據的事件視界望遠鏡(EHT)不同於以往任何設計。格勒諾布爾毫米波射電天文研究所的天文學家邁克爾·布雷默說:我們沒有建造一個巨大的望遠鏡,而是把幾個天文台「合併」起來,就像它們是一面巨大鏡子的碎片一樣。2017年4月,分布在夏威夷、亞利桑那、西班牙、墨西哥、智利和南極8座這樣的射電望遠鏡被訓練在宇宙不同角落的兩個黑洞上收集數據。
下周將公布的研究會聚焦其中之一,研究人員偏愛射手座A*,它是位於我們橢圓星系中心的黑洞,最早引起了天文學家的注意。Sag A*的質量是太陽400萬倍,這意味著黑洞的直徑約為4400萬公里。這聽起來像是一個大目標,但是對於地球上26000光年外的望遠鏡陣列來說,這就像在地球拍攝月球上高爾夫球。另一個候選對象是一個巨大的黑洞(其質量是Sag a *的1500倍)位於橢圓星系M87中。它離地球的距離也遠得多,但是距離和大小相互平衡,使得它的定位變得簡單(或困難)。
這匹黑馬可能會在下周被公布,原因之一是銀河系中有淡淡的「煙霧」。麥克納馬拉說:我們坐在銀河系的平原上,必須穿過所有的星星和塵埃才能到達中心。遙遠的望遠鏡陣列所收集數據仍然需要收集和整理。研究小組表示:為了重建黑洞圖像,開發的成像演算法填補了缺失的數據空白。沒有參與該項目的天體物理學家,包括麥克納馬拉在內,正急切地(也許是焦慮地)等待著看這些發現是否會挑戰愛因斯坦的廣義相對論。
2015年的突破性觀測為科學家們贏得了諾貝爾獎,成功使用引力波探測器追蹤兩個相互碰撞的黑洞產生的引力波。當它們融合在一起時,時空彎曲的波紋創造了一個獨特的、可檢測的特徵。愛因斯坦的廣義相對論,這正是應該發生的。但是那些都是小黑洞(只比太陽大60倍)與EHT觀測下的兩個黑洞相比。也許那些比地球大幾百萬倍的是不同,我們只是還不知道,讓我們一起期待下周的新聞發布會,即將公布的首張黑洞照片吧!
博科園-科學科普|Copyright AFP,Marlowe Hood/phys
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