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人类首张黑洞照片是怎样拍摄的?

2019/04/11

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      日美欧等国参加的国际联合研究团队4月10日宣布在历史上首次成功拍摄到位于银河中心的巨型黑洞。研究团队使全球的8台射电望远镜协作,构成极高分辨率的超大望远镜,对黑洞进行了观测。过去通过间接证据证实了黑洞的存在,但是人类从未以肉眼可见的形式捕捉到黑洞的面貌。此次成功拍摄出黑洞照片有助于解开黑洞这一天体的谜团重重,属于诺贝尔级别的研究成果。另一方面,被用于分析数据的技术还将推动新材料的开发以及应用于医疗。

      

被公开的位于M87银河中心的巨型黑洞影像。中心的黑色部分为黑洞影子(图片由EHT Collaboration提供)

      人类过去的研究已经证实了黑洞的存在,但是只是基于黑洞周围星体的运动等间接证据得到的推定,却从未获得图象这一“铁证”。此次公开过去只能通过想象描绘的黑洞的真面目,填补了最后的空白,黑洞的存在被完全证明。

  

      另外,关于现代的物理学理论的验证及银河的诞生,也可能因此获得新的见解。参与此次研究的日本国立天文台教授本间希树在记者会上强调“此次取得的成果将开辟今后黑洞天文学的新时代”。

  

      此次,研究团队使位于智利、墨西哥、美国、西班牙和南极的8台射电望远镜协作,形成了地球大小的虚拟超大型射电望远镜。分辨率高达被用于观测宇宙深处的哈勃空间望远镜的约2千倍,尝试凭借能够观测到月球表面的高尔夫球的极佳“视力”实施了拍摄。

  

      具体来说,此次代替无法直接观测到的黑洞,对其周围产生的电波进行了观测。在黑洞的外侧,被黑洞的重力吞噬的气体等释放出X射线或电波。研究团队捕捉了该电波,然后对数据进行分析,最终成功使黑洞的黑色影子浮现出来。

  

      宇宙中存在数千亿个类似无数星星汇聚的银河的星系,其中心被认为存在巨型黑洞。研究团队于2017年对位于距地球约5500万光年的处女作M87银河中心的黑洞进行观测,于4月10日公开了拍摄到的黑洞照片。据分析,拍摄到的黑洞的质量是太阳的约65亿倍。图片中,黑洞周边分布着直径达1千亿公里的光环。

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