北京時間4月10日21時,全球六地(比利時布魯塞爾、智利圣地亞哥、中國上海和臺北、日本東京和美國華盛頓)同時召開新聞發(fā)布會,發(fā)布首張黑洞照片。
事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)項目組
和中國科學(xué)院
今晚9點07分
共同在上海天文臺發(fā)布
由EHT“拍下”的人類歷史上首張黑洞照片
這意味著人類成功獲得了超大黑洞的
第一個直接視覺證據(jù)
黑洞首次露出真容!
據(jù)悉,首張黑洞照片光“沖洗”就花了兩年時間。由全球200多名科學(xué)家組成的研究團(tuán)隊,在過去兩年時間里通過各地天文望遠(yuǎn)鏡組成的望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)絡(luò),收集并整合了黑洞圖像的數(shù)據(jù)。上??茖W(xué)家參與人類首張“黑洞”照片工作。
霍金曾寫道:
據(jù)說事實有時候比小說更奇怪,黑洞最能真實地體現(xiàn)這一點,它比科幻作家夢想的任何東西都更奇怪
事實上,早在半個多月前,上海科技館舉行的“黑洞——時空彎曲的神秘漩渦”主題講座中,中科院上海天文臺研究員、副臺長、學(xué)術(shù)委員會主任、“國家級有突出貢獻(xiàn)中青年專家”袁峰教授便帶市民認(rèn)識黑洞,探索了它的奧秘,并且透露:被稱為“黑洞視界”、運用干涉技術(shù)的毫米波望遠(yuǎn)鏡首次獲得了黑洞的圖像,該觀測成果將于4月10日對外公布相關(guān)消息。
袁峰教授的主要研究方向為黑洞天體物理,在天體物理雜志發(fā)表論文100余篇,研究工作被寫入了6本專著。
黑洞是宇宙中最神秘、最奇特的天體。什么是黑洞?與宇宙中一般的天體如恒星比較,它們有什么奇異的特性?它們存在于宇宙中的什么地方、是如何形成的?黑洞周圍在發(fā)生著什么物理過程?袁峰在講座中為大家一一揭曉這些謎團(tuán)。
據(jù)介紹,按照廣義相對論,如果一個物體足夠重、足夠小,引力會超過任何其它力,物體會一直塌縮,形成黑洞。此時,即使光子也無法逃脫它的引力束縛。
黑洞有大小之分。小黑洞:每個星系都存在幾百萬個質(zhì)量為10倍太陽質(zhì)量的黑洞;這些黑洞是大質(zhì)量恒星“死亡”后形成的。超大黑洞:每個星系都存在一個超大質(zhì)量黑洞,質(zhì)量為幾百萬倍到幾十億倍太陽質(zhì)量,這種超大黑洞是如何形成的至今仍是謎。霍金曾提出過微小的原初黑洞,這種黑洞被認(rèn)為是宇宙剛誕生時形成的,只有原子大小,但重量相當(dāng)于一座山。不過,目前還沒有觀測證據(jù)。“人造黑洞”也是近年來大熱的概念,根據(jù)物理學(xué)家研究,兩個粒子對撞可以產(chǎn)生黑洞。
袁峰形象地描述道,如果把黑洞比喻成葡萄大小,那么星系相當(dāng)于地球那么大,但黑洞卻能影響星系。
黑洞附近會有非常強(qiáng)的潮汐力,這是一種引力差。視界是黑洞周圍一個只進(jìn)不出的邊界,物體在進(jìn)入視界之前就會被潮汐力撕碎,而黑洞的引力場,則會使周圍空間發(fā)生嚴(yán)重彎曲。
此外,時間的流逝對于不同引力場中的觀測者是不同的?!皩τ谟詈絾T本人來說,他發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)通過黑洞視界。但是我們會發(fā)現(xiàn)宇航員在接近黑洞視界時停留在了視界上,像是被凍結(jié)了,因此黑洞又叫'凍結(jié)星’?!?/p>
袁峰介紹說,直接觀測到黑洞相當(dāng)于是給彎曲的時空拍照,需要望遠(yuǎn)鏡有很高的分辨率。如果采用毫米波望遠(yuǎn)鏡觀測,根據(jù)公式測算,需要它的口徑能夠達(dá)到“地球直徑”一樣的長度。如果用光學(xué)望遠(yuǎn)鏡需要達(dá)到幾公里的口徑,紅外望遠(yuǎn)鏡需要達(dá)到10-100公里口徑。而人類目前建造最大的望遠(yuǎn)鏡是口徑只有500米的射電望遠(yuǎn)鏡,位于我國貴州。
雖然人類無法造出口徑達(dá)到地球直徑長度的毫米波望遠(yuǎn)鏡,但是研究人員在地球的不同地方設(shè)置了觀測設(shè)施,將結(jié)果綜合起來計算,便可以得到相當(dāng)于地球直徑大小的望遠(yuǎn)鏡觀測結(jié)果。此前已有科學(xué)家采用事件視界望遠(yuǎn)鏡看清了銀河系中心超大黑洞視界附近的磁場。
所謂的事件視界望遠(yuǎn)鏡,其實并不是一個傳統(tǒng)意義上的觀測平臺,而是由位于美國、墨西哥、智利、法國、格陵蘭島和南極的天線組成觀測陣列。
至于黑洞內(nèi)部的世界,至今仍停留在人們的想象中,科學(xué)對此知之甚少。