上海4月11日消息 據中國之聲《新聞縱橫》報道,昨天(10日)晚上9點多,人類歷史上首張黑洞照片在中國上海和臺北、比利時布魯塞爾、智利圣地亞哥、日本東京和美國華盛頓全球六地同時對外發布,這是人類首次通過圖像直觀的看到黑洞。
天文學家捕獲首張黑洞照
不少網友昨晚第一時間看到了黑洞的照片,簡單地說,這張照片呈現出的是一個橙色的光環,環內的中心和環外的區域都是黑色。
幽暗的宇宙美麗也調皮,長久以來人類關于黑洞的探索,在這一刻終于得到影像印證。這張在全球多地同步公布的“大片”,證實了神秘天體黑洞的存在,也使得愛因斯坦的百年猜想終得檢驗。
黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言存在的一種天體,它具有的超強引力使得光也無法逃脫它的勢力范圍,這個勢力范圍稱作黑洞的半徑或稱作事件視界。由全球200多位科學家共同合作的事件視界望遠鏡也稱EHT項目,通過全球8個射電望遠鏡勾勒出了黑洞圖像。昨晚,這張期待已久的黑洞如約揭開了神秘面紗。
黑色的界面上暈染出一個橙色光環,是這張黑洞“正面照”給人的直觀印象。中科院上海天文臺研究員路如森介紹,這張黑洞來自于室女座一個巨橢圓星系M87的中心,距離地球5500萬光年,質量約為太陽的65億倍。路如森說:“首先我們看到的是黑洞的陰影,這個亮的地方和中心暗的區域對比度超過了十倍,也就意味著人們看到的暗影是真實的,我們可以測量暗影的大小,得到的結果是42微角秒,在M87的距離上,這個角大小對應的約1000億公里。同時通過測量環狀的大小,根據知道的距離,我們就可以定出這個黑洞的質量,它是65億倍太陽質量?!?/span>
黑洞本身并不發光,那么,照片上的橙色光環是什么?怎么形成的?到底哪個區域是黑洞?中科院上海天文臺研究員袁峰解釋:“黑洞本身的確不發光,但是黑洞最主要的特點是引力比較強。黑洞周圍有很多氣體,這些氣體在黑洞引力的作用下會往黑洞里下落,下落過程中,這些氣體就會變的非常熱,所以就會發出非常強的輻射。在圖中看到的這些明亮的光環,就是非常熱的氣體發出來的輻射。這個光環并不是代表了黑洞的視界,黑洞的視界在中間的陰影里面。它比陰影的直徑還要小一些,具體多少愛因斯坦廣義相對論都給我們做出了預言?!?/span>
對于黑洞具體是什么樣子,在這次拍照前,天文學家們通過各種間接證據表明黑洞的存在,比如,黑洞有強引力,對周圍的恒星、氣體會產生影響,人們可以通過觀測這種影響來確認黑洞的存在。根據黑洞吸積物質(吃東西)發出的光來判斷黑洞的存在。近年來技術的發展,為黑洞的成像帶來了可能。中科院上海天文臺臺長沈志強介紹,EHT的“八只眼睛”向選定的目標撒出一條大網,撈回海量數據,勾勒出黑洞的模樣,據介紹,這張黑洞照片的“沖洗”用了約兩年時間。沈志強說:“基于甚長基線干涉測量技術,它把分布在全球各個地方的望遠鏡組合起來,形成等效于地球萬公里長的望遠鏡,使它具備了觀測遙遠天體非常高的分辨本領。最近十年,全球科學家在技術上的進步,方法上的創新,使得我們終于有機會在今年宣布得到了它的圖像。”
黑洞成像除了提供黑洞存在的直接“視覺”證據外,袁峰指出,最重要的目的是在強引力場的極端環境下驗證愛因斯坦廣義相對論,同時細致研究黑洞周圍的物質吸積和噴流的形成及傳播。袁峰介紹:“一方面通過射電望遠鏡得到這么一張照片,另外一方面我們也可以根據愛因斯坦的廣義相對論,結合黑洞吸積理論,能夠事先把理論家預言的圖像計算出來,然后把觀測到的照片跟理論預言的照片進行對比,發現它們非常吻合,從這個角度來說完美的驗證了愛因斯坦廣義相對論?!?/span>
在此次EHT合作中,我國大陸科學家共有16人參與了項目,沈志強表示,在早期EHT國際合作的推動、EHT望遠鏡觀測時間的申請、后期的數據處理和結果理論分析等方面都做出了中國貢獻?!拔覀儧]有大設備的直接運行,但是我們從觀測的層面給予了實際的參與和貢獻。另外一方面這是一個大的科學合作計劃,國內的科學家在推動物理的觀測、理論研究方面都做出了有國際顯示度的工作。從科學方面自始至終,到現在為止,包括后續的觀測我們都是參與其中。”沈志強說
回顧人類最近三百多年的歷史,全球科學家們對黑洞的探索從未停止。