导语:关于黑洞,咱们历来都只是传闻,或从影视剧著作中看到,但实际上却没有一张实在的相片。不过,近期,国际多个国家联合发布了史上榜首张黑洞相片。那么,人类首张黑洞相片长什么样?榜首张黑洞相片怎样拍的?下面咱们咱们一起来了解相关内容。
人类首张黑洞相片提醒了室女座星系团中超大质量星系 Messier 87中心的黑洞。该黑洞间隔地球5500万光年,质量为太阳的65亿倍。图中心的暗弱区域即为“黑洞暗影”。
为了能一睹黑洞线多个研究所的科学家们发动了一项雄心壮志的巨大观测方案。他们将散布于全球不相同的区域的8个射电望远镜阵列组成一个虚拟望远镜网络,期望使用其捕获黑洞印象。
北京时刻2019年4月10日21时,这张相片在美国华盛顿、我国上海和台北、智利圣地亚哥、比利时布鲁塞尔、丹麦灵比和日本东京六地一起发布。传说中的黑洞总算揭开奥秘面纱。
榜首,数据运送花了好久,终究用飞机花了几个月运送千万亿巨细字节的数据;
广义相对论预言,尽管黑洞自身不发光,但由于黑洞的存在,周围时空曲折,气体被招引下落。气体下落至黑洞的过程中,引力能转化为光和热,因而气体被加热至数十亿度。黑洞就像沉浸在一片相似发光气体的亮堂区域内,事情视界看起来就像暗影,暗影周围盘绕着一个由吸积或喷流辐射构成的如新月状的光环。
我国科学院上海天文台研究员路如森说:“对黑洞暗影的成像将能供给黑洞存在的直接‘视觉’依据。”
路如森说:“这就必需求确保望远镜满足活络,能分辩的细节满足小,从而能确保看得到和看得清。”
把地球上现有的一些望远镜“组合”起来,就能够构成一个口径如地球巨细的“虚拟”望远镜,其所到达的活络度和分辩本领都是史无前例的。
所以,全球超越200名科学家达成了“事情视界望远镜”(EHT)这一严重国际合作方案,决议使用甚长基线干与丈量技能。
专家表明:“是使用多个坐落不同当地的望远镜在同一时刻进行联合观测,终究将数据来进行相关性剖析之后兼并,这一技能在射电波段已适当老练。”
终究,科学家们选定了来自全球多地的包含南极望远镜等8个亚毫米射电望远镜。
路如森说:“它们大都都是单一望远镜,比方夏威夷的JCMT和南极望远镜。也有望远镜阵列,比方ALMA望远镜是由70多个小望远镜构成。”
黑洞剪影和周围盘绕的新月般光环是十分十分小的。在摄影设备才能有限的情况下,要想拍照到黑洞相片,有必要找到一个看起来角直径满足大的黑洞作为方针。
科学家们甄选了一圈之后,决议将近邻的两个黑洞作为首要方针:一个是坐落人马座方向的银河系中心黑洞Sgr A*,另一个则是坐落射电星系M87的中心黑洞M87*。
专家说:“由于黑洞事情视界的巨细与其质量成正比,这也代表着质量越大,其事情视界越大。咱们选定的这两个黑洞质量都超级大,它们的事情视界在地球上看起来也是最大的,能够说是现在最优的成像候选体。”
尽管如此被挑选的两个黑洞已是最优成像候选体,但要明晰为它摄影,难度仍是极端大。
Sgr A*黑洞的质量大约适当于400万个太阳,所对应的视界面尺度约为2400万公里,适当于17个太阳的巨细。但是,地球与Sgr A*相距2万5千光年(约24亿亿公里)之遥。
要想看清楚两个黑洞事情视界的细节,事情视界望远镜的空间分辩率要到达满足高才行。要多高呢?
实际情况并没那么简略!好像观看电视节目有必要选对频道相同,对黑洞成像而言,能够在适宜的波段进行观测至关重要。
路如森说:“由于气体在这个波段的辐射最亮堂,并且射电波也能够不被阻挠地从银河系中心传播到地球。”
在这种情况下,望远镜的分辩率取决于望远镜之间的间隔,而非单个望远镜口径的巨细。
为了添加空间分辩率,以看清更为细微的区域,科学家们在此次进行观测的望远镜阵列里添加了坐落智利和南极的望远镜。
沈志强说:“这样设置是为了要确保一切8个望远镜都能看到这两个黑洞,从而到达最高的活络度和最大的空间分辩率。”
8个望远镜北至西班牙,南至南极,它们将向选定的方针撒出一条大网,捞回海量数据,为咱们勾勒出黑洞的容貌。
留给科学家们的观测窗口期十分时刻短,每年只要大约10天时刻。关于2017年来说,是在4月5日到4月14日之间。
“由于大气中的水对这一观测波段的影响极大,水会影响射电波的强度,这意味着降水会搅扰观测。” 沈台说,“要想视界面望远镜顺畅观测,需求一切望远镜所在地的天气情况都十分好。”
依照要求,方案挑选的8个望远镜所在之处均是坐落海拔较高,降雨量很少,悉数晴天的概率十分高。
北京时刻2017年4月4日,事情视界望远镜发动拍照,将视野投向了世界。终究的观测完毕于美国东部时刻4月11日。
观测期间,每一个射电望远镜都搜集并记载来自于方针黑洞邻近的射电波信号,这一些数据然后被集成用于取得事情视界的图画。