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世界第一张黑洞照片正式公布!

北京时间4月10日21时整,全球六地(布鲁塞尔、圣地亚哥、上海和台北、东京和华盛顿)将以英语、西班牙语、汉语和日语四种语言,通过协调召开全球新闻发布会,事件视界望远镜(EHT)宣布一项重大成果,包括中国在内,全球多地天文学家同步公布了黑洞“真容”。该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。爱因斯坦广义相对论被证明在极端条件下仍然成立。

我们是第一批“看见”黑洞的人类!

这是人类第一次凝视曾经只存在于理论中的天体——黑洞,一种体积极小、质量极大的天体,如同一个宇宙“吞噬之口”,连光也无法逃逸。

露出真容的黑洞,位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。

百余年前,爱因斯坦的广义相对论率先对黑洞作出预言,从此成为许多科幻电影的灵感源泉。科学家陆续通过一些间接证据证实了黑洞的存在,但人类始终没有真正“看到”过黑洞。

质量极其巨大的黑洞,是宇宙中的神秘存在。这次通过分布全球的观测点组成一个口径如地球大小的虚拟望远镜——黑洞事件视界望远镜,顺利实现在1.3毫米波长的观测,并经过长期的数据分析,成功“捕获”黑洞的影像。

由于需要极高的灵敏度,组成全球网络的8个射电望远镜分布在多个高海拔地区,包括夏威夷和墨西哥的火山、西班牙的内华达山脉、智利的阿塔卡马沙漠、南极点等。

  如果要评选出2019年最有价值和最受期待的照片,那么非这张照片莫属。这是5500万光年外的大质量星系M87中心超大质量黑洞的黑洞阴影照片,也是人类拍摄的首张黑洞照片。它是黑洞存在的直接“视觉”证据,从强引力场的角度验证了爱因斯坦广义相对论。

图中心的暗弱区域即为“黑洞阴影”,周围的环状不对称结构是由于强引力透镜效应和相对论性射束(beaming)效应所造成的。由于黑洞的旋转效应,图片上显示了上(北)下(南)的不对称性。
这张照片于2017年4月拍摄,2年后才“冲洗”出来。2019年4月10日由黑洞事件视界望远镜(Event Horizon Telescope, EHT)合作组织协调召开全球六地联合发布。

给黑洞拍照,三个重要科学意义:
1. 对黑洞阴影的成像将能提供黑洞存在的直接“视觉”证据。黑洞是具有强引力的,给黑洞拍照最主要的目的就是在强引力场下验证广义相对论,看看观测结果是否与理论预言一致。

2. 有助于理解黑洞是如何“吃”东西的。黑洞的“暗影”区域非常靠近黑洞吞噬物质形成的吸积盘的极内部区域,这里的信息尤为关键,综合之前观测获得的吸积盘更外侧的信息,就能更好地重构这个物理过程。

3. 有助于理解黑洞喷流的产生和方向。某些朝向黑洞下落的物质在被吞噬之前,会由于磁场的作用,沿着黑洞的转动方向被喷出去。以前收集的信息多是更大尺度上的,科学家没法知道在靠近喷流产生的源头处发生了什么。如果现在对黑洞暗影的拍摄,就能助天文学家一臂之力。

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北京时间4月10日21时整,全球六地(布鲁塞尔、圣地亚哥、上海和台北、东京和华盛顿)将以英语、西班牙语、汉语和日语四种语言,通过协调召开全球新闻发布会,事件视界望远镜(EHT)宣布一…
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2019-04-10