星期三,国际科学家的巨大合作做出了历史性的宣布:他们拍摄了第一张黑洞照片。该图像是根据全球观测站收集的数据构建的,这些数据被组合在一起,形成了一个与地球一样大的虚拟望远镜。
“我们已经看到了我们认为不可见的东西,”哈佛大学的天文学家和哈佛 - 史密森尼天体物理中心的Sheperd Doeleman说道,他指导了黑洞图像背后的项目中国风格网stylechina.com。“我们暴露了我们以前从未见过的宇宙的一部分,”他在华盛顿特区国家新闻俱乐部的新闻发布会上补充说。
索伦之眼
图为一个黑暗的圆圈,周围是旋转的,明亮的特征,所有怪异的东西都类似于指环王的索伦之眼。我们所看到的实际上是超级大质量黑洞的事件视界,它位于处女座的一个遥远星系的中心,被称为Messier 87,距离我们大约5350万光年。这意味着我们现在看到的黑洞图片就像5350万年前的样子 - 光线照射到我们身上的时间。研究人员还观察了另一个超大质量黑洞,位于银河系中心的黑洞,射手座A *,距离我们只有26,000光年。
多年来,这一史诗画面是由200多位被称为事件地平线望远镜(EHT)项目的科学家合作完成的。
黑洞是坍塌恒星的黑暗残骸,它们的引力非常强烈,以至于没有任何东西,甚至是光线都无法逃脱。因为光不能逃脱黑洞的引力,所以几乎不可能对其进行成像或拍摄。然而,物质和能量聚集在黑洞的边缘周围,这是一个被称为事件视界的环形特征 - 这可以成像,因为一些光能够逃脱并到达我们。
但这并不容易。例如,射手座A *事件视界“非常小,相当于在月球上看到橙色,或者当你坐在纽约市时能够在洛杉矶看报纸,”Doeleman在SXSW期间说道。上个月的活动。
为了拍摄像射手座A *一样小的物体,你需要一个非常大的望远镜。在这种情况下,研究人员通过整合来自世界各地的八个射电望远镜的数据,将整个行星变成一个巨大的望远镜。使用称为超长基线干涉测量法或VLBI的技术,所有这些位于彼此数千英里的观测台的仪器被连接起来形成一个“虚拟望远镜”,其分辨率与不同盘子之间的空间一样大。
模拟黑洞的事件视界。 图片来源:Hotaka Shiokawa / YouTube。模拟黑洞的事件视界。图片来源:Hotaka Shiokawa / YouTube。
100多年前,爱因斯坦的方程式确切地预测了黑洞阴影的大小和形状。研究人员还设计了计算黑洞事件视界形状的计算机模拟和模型,可以通过实际物理观察进行测试。通过对M87的最新观察,研究人员表示,这一发现与广义相对论的预测一致 - 这可能是对广义相对论的最严格的考验。
这些观察结果也为黑洞的行为提供了新的亮点,例如气体如何螺旋形成黑洞奇点。用于对黑洞成像的技术也可用于确定事件视界的形状,从而揭示黑洞是否在旋转。也许最重要的是,我们现在知道听起来像事件视界那样深奥的东西绝对是 真实的。
到目前为止,EHT研究人员制作了四幅图像,在宇宙中最神秘的物体之一内提供了第一次亲密的观察。但这些只是第一张图片,后来的图片肯定会更好,更清晰。今天是一个历史性的日子,一个全新的世界可能向我们开放。