北京時間4月10日21時,由全球多國科研人員合作的事件視界望遠鏡(EHT)宣布了一項與超大質量黑洞照片有關的重大成果,人類首張黑洞照片在全球同步發布。新聞中的主角之一,黑洞有話說。
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人類第一次看到了我
嗨,大家好,我就是傳說中的黑洞。你們人類無數觀測數據之中都證明了我確實存在,但從沒有人見過我的真實模樣,現在,我的照片就擺在你的眼前,不知道這樣的我讓你失望了嗎?
昨天,新華網科普頻道的小編們特意搜羅了網上關于我樣貌的想象圖,真真把我的樣子做得很美,這么一對比,是不是感覺我的照片顯得有些遜色了呢?但,這就是真正的我。
其實,為了我的這張照片,很多人都付出了很大努力呢。作為宇宙空間中一種超高密度的天體,我有著超強的引力,就連光也無法逃脫我的引力束縛,所以儀器和肉眼都無法直接觀測到我。
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我不是那么容易被拍到的
我所有的質量都集中在最中心的“奇點”處,“奇點”在我的周圍形成一個強大的引力場,在一定范圍之內,連光線都無法逃脫。這個光線不能逃脫的臨界半徑被稱為“視界面”,也就是視線所能到達的界面。那么你們的天文學家根本看不到我,怎么確定我的位置,又怎么拍到我呢?
我自身不發光,所以要想通過大大小小的望遠鏡來直接觀測是很難的。目前,你們人類只能采用一些間接方式來探測我,比如觀測我周圍的吸積盤和噴流,它們由于氣體摩擦而產生了明亮的光與大量輻射,很容易被探測到,這樣,我也就被發現了。
這次,200多位科學家在地球設置了8臺射電望遠鏡,組成了一個虛擬望遠鏡陣列,這些射電望遠鏡一起運作了數年,這才終于拍到了我的照片。
為了給我拍這張照片,科學家們遇到了我陰影“小”、觀測波段技術要求極高、數據處理復雜三座難以逾越的大山,面對這些難點,天文學家們發揮了超強智慧,拿出了不少應對的妙招。
首先,為了解決我陰影“小”的問題,科學家們需要在我眾多兄弟姐妹中找到最適合拍照的那一個,同時還要提高望遠鏡的實力。
其次,我周圍氣體在1毫米附近的輻射強度最高,而且最關鍵的是,在我附近1毫米有個比較干凈的觀測窗口,被同步自吸收的作用會大大減弱,而我周圍氣體的輻射也會變得透明。所以,科學家們還要實現高技術觀測波段。為了保證射電望遠鏡的天線在觀測波段內正常觀測,科學家們突破了天線在技術上的一個大門檻,大大提高了加工精度。
此外,“沖洗”照片的過程中會涉及龐大的數據,處理難度之大前所未有。即使現在人類的運算能力已經非常強大,也還是需要近兩年時間才能把我的照片“沖洗”出來。
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這張照片只是一個開始
雖然我的這張照片可能沒有你們想象的那么清晰,那么令人震撼,但,這可是你們人類觀測我的一個重要成果呀。對了,你們可是有史以來第一批“看見”我的人類,真是好運氣。我相信,這張照片只是一個美好的開始,有了這個開始,我會讓你們一步步走進我的世界,告訴你們我的秘密。
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本文科學顧問:中國科學院國家天文臺研究員茍利軍
本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創,轉載時務請注明出處。