黑洞的第一张照片
哈佛大学和史密森学会天体物理中心的事件视界望远镜(EHT)项目主任谢泼德·S·杜勒曼(Sheperd S. Doeleman)说:“我们拍摄了黑洞的第一张照片。”曾经看不见的现在可以看出来了。黑洞,那些难以理解的奇点,可能存在于每个星系的中心,它们正在变得可见。
事件视界望远镜揭示了有史以来第一幅黑洞的图像,利用这幅图像以及它背后的所有科学知识,它们可能有助于揭开宇宙中最大的谜团之一。
图中的黑洞位于M87星系的中心,这是一个巨大的星系,位于处女座星系团中。
它被称为M87*,是一个庞然大物,大约是太阳质量的65亿倍。
M87*距离地球约5500万光年。
目前,我们只有M87*的照片,但是我们自己星系的黑洞--位于银河系中心的人马座A*的照片仍在拍摄中。
杜勒曼说:“这我们已经拍摄了黑洞的第一张照片,这是一个由200多名研究人员组成的团队所完成的非凡的科学壮举。
”事件视界望远镜是一个由八个地面射电望远镜的行星规模阵列,通过国际合作研发而成,旨在捕捉黑洞的图像。
第一张图像是M87星系中心的M87 *。
我们已经知道,或者非常确定我们知道它会是什么样子。
甚至在一年前,EHT的科学家们还是相当肯定的,他们发布了一张模拟图像,显示了黑洞的第一张图像是什么样子的。
但是在科学方面,除非你知道,否则你就是不知道。
这就是为什么这个图像如此重要。
2017年4月事件视界望远镜发布的黑洞模拟图这幅图像与天体物理学家的理论相吻合,显示了从证据中发展出来的理论的力量。
这这表明,尽管黑洞是神秘的,而且它们的终极本质在历史上的这个时刻仍然是未知的,但我们仍然可以在它的边缘寻觅。
随着时间的推移,我们可以消除越来越多的谜团,直到我们了解剩下的东西。
东亚天文台(East Asian Observatory)的EHT董事会成员和主任保罗·T·P·霍(Paul T.P.Ho)评论道:“一旦我们确定我们已经对阴影进行了成像,我们就可以将我们的观测结果与广泛的计算机模型进行比较,这些模型包括扭曲空间的物理、过热物质和强磁场。
观察到的图像的许多特征与我们的理论理解惊人地吻合,这使我们对观察结果的解释充满信心,包括我们对黑洞质量的估计。
”德国歌德大学的EHT董事会成员卢西亚诺·雷佐拉(Luciano Rezzolla)详细阐述说:“对一个理论家来说,理论与观察的对抗总是一个戏剧性的时刻。
认识到这些观察结果与我们的预测非常吻合,这是一种解脱和骄傲。
”由欧洲南方天文台的超大望远镜拍摄的M87星系的光学图像。
M87*位于明亮团块的正中心。
它们的质量非常大,但就大小而言,它们是微小的。
由于它们的极端性,它们以极端的方式影响环境。
当它们以巨大的引力把物质吸引到自己身上时,物质开始绕着洞旋转,形成一个圆盘。
离黑洞越近,物质的旋转速度就越快。
它加热,释放出我们能看到的能量。
这是可以成像的光源,尽管M87*中心的奇点看不到。
快速旋转的超大质量黑洞想象图,周围环绕着一个吸积盘。
这个由旋转物质组成的薄圆盘是由一颗类似太阳的恒星的剩余物组成的,这颗恒星被黑洞的潮汐力撕开了。
碰撞碎片中的冲击以及在吸积过程中产生的热量导致了一束光,类似于超新星爆炸。
荷兰拉德堡大学的EHT科学委员会主席海诺·法尔克(Heino Falcke)解释说:“如果把黑洞浸入明亮的区域,比如一片发光的气体,我们预计黑洞将产生一个类似于阴影的黑暗区域,这是我们以前从未见过的爱因斯坦广义相对论所预测的东西。
”这一阴影是由事件视界对光的引力弯曲和俘获造成的,它揭示了这些迷人物体的许多性质,并使我们能够测量M87黑洞的巨大质量。
这位艺术家的印象描绘了巨大的椭圆星系梅西耶87(M87)中心的黑洞。
这个黑洞被选为事件视界望远镜进行范式转换观测的对象。
图中显示了黑洞周围的过热物质,以及M87黑洞发射的相对论射流。
EHT不是一个单一的望远镜。
它更像是一个虚拟望远镜,更恰当地称为超长基线干涉仪。
这意味着他们已经连接了全球的无线电天线来观察同一物体。
这给了望远镜“很高的角分辨能力”。
基本上,范围越大,我们能看到的细节就越多。
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