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第一张黑洞图片是什么波段的

发布时间: 2022-08-02 06:06:33

‘壹’ 为什么人类第一张黑洞视界面照片里的黑洞两边大小不一祥

关于这个,市面上有很多说法。

一百多年前的爱因斯坦广义相对论预言,宇宙中可能存在黑洞,其体积无限小而密度无限大,强大的引力场引起时空扭曲,形成光也无法逃逸的“事件视界”面(有关“事件视界”,详见系列文章和相关论文[1])。天文学家相信黑洞确实存在,并认为几乎所有的星系中央都存在黑洞,在那里其“体重”可以成长到几百万或数十亿倍太阳质量。

所以,地面的天文观测大多只能在最终透射经过大气层能够到达地表的波段进行,比如大部分无线电波段和可见光波段,分别对应射电望远镜和光学望远镜观测所在波段。(亚)毫米波段和部分光学波段透射率也很低,需要选择在合适的台址(一般是高海拔、干燥、气候条件稳定)或者大气层外观测,而红外和高能观测因为几乎完全不能透射到地表则最好是在地球大气层外观测。

‘贰’ 天文学家公布银河系中心黑洞的首张照片,所有可见的物质是怎么聚集的呢

天文学家公布银河系中心黑洞的首张照片,所有可见的物质是受到黑洞巨大的吸引力聚集起来的,并再黑洞周围的临界范围形成了一个“事件视界”,从而吸引了那些发光的气体围绕着黑洞高速旋转。

黑洞周围的物质都收到黑洞的吸引力,甚至地球都无法逃脱,根据科学家研究黑洞是通过暗物质来束缚者数以万计的恒星。你觉得天文学家公布银河系中心黑洞的首张照片,所有可见的物质是怎么聚集的呢? 欢迎留言讨论。

‘叁’ 人类历史上第一张黑洞照片在什么时候问世

第一张黑洞照片是在2019年4月10日21点整召开的全球新闻发布会上发布的。

这张黑洞照片是由事件视界望远镜拍摄的距离地球5500万光年的M87*黑洞的照片,这个黑洞的质量是太阳质量的70亿倍。

“事件视界望远镜”就是为观测黑洞的“事件视界”而设计的。它由分布在全球多地的射电望远镜组成,相当于一台口径为地球直径的超级望远镜。2017年4月,“事件视界望远镜”启动对黑洞拍照,“冲洗”用了约两年时间。包括中国科学院上海天文台在内的一些国内机构参与了此次国际合作。

下面的就是这张照片。

‘肆’ 人类首次“看见”的那个黑洞多波段指纹被成功捕获,这有什么价值

来自全球32个国家和地区的近200个科研机构的760名科学家和工程师组成的团队,使用19个望远镜阵列同时观察并成功捕获了人类首次“看见”的多波段黑洞指纹。

最新研究表明,至少2017年的观测结果支持这些伽马射线不在事件视界附近产生。解决这场辩论的关键是将其与2018年数据以及本月收集的新数据进行比较。

这些观察结果与当前和未来事件范围的望远镜观察结果相结合,使科学家能够分析天体物理学研究中一些最重要和最具挑战性的领域。

三、帮助科学家估算传输的能量以及黑洞喷射流向周围环境的反馈。

阿姆斯特丹大学的合作者塞拉马尔科夫表示,粒子的加速机制是科学家了解黑洞照片和喷流的关键。喷流将黑洞释放的能量带到更大的地方,就像一条巨大的能量传送带。这些数据将帮助科学家估算所携带的能量以及黑洞喷流对周围环境的反馈。

结语:

面对广阔的宇宙,科学探索是无止境的。此次黑洞M87的数据对科学家探索宇宙的奥秘将有不计其数的价值。

‘伍’ 人类史上第一张黑洞相片在什么时候问世

北京时间 2019 年 4 月 10 日晚 ,事件视界望远镜(Event Horizon Telescope,EHT)拍下的第一张黑洞照片在万众瞩目下公布。


我们成为史上首批看到黑洞照片的人类,人类自此踏上探索宇宙的新起点。

EHT 为了增强拍摄照片的空间分辨率,通过“甚长基线干涉技术”( very long baseline interferometry, VLBI)联合全球多个射电天文台的协作,构建起了一个口径等同于地球直径的虚拟望远镜,用于黑洞探测。


最终我们看到的“黑洞”照片,是在全球范围内 8 台分布于南极洲、欧洲、美洲及夏威夷的射电望远镜于 2017 年 4 月里 用 5 天的观测数据整合,花了两年时间洗出来的。

遥想在100多年前,爱因斯坦第一次发表广义相对论学说,当时黑洞只是一个存在于理论物理学中的概念。


1919 年,爱丁顿远征西非观测日全食,才验证了爱因斯坦的预言:质量确实可以令时空弯曲。


1968 年,美国天体物理学家约翰·惠勒才提出了“黑洞”(black hole)一词,它才拥有了属于自己真正的称呼。


但尽管在科学家不断努力下,已经无限接近理解黑洞看起来应该是什么样,却从未真正拍摄到过它。


直到2019年4月10日晚,我们终于亲眼目睹了有史以来“黑洞”的第一张照片!


科学家们发现:


这次观测到的黑洞阴影和相对论所预言的几乎完全一致,我们不禁再次感叹爱因斯坦的伟大,他的思想绝对穿越了时空。

‘陆’ 黑洞的第一张照片是怎么拍到的

这个黑洞拍摄计划是17年开始做的,30多个研究所的科学家们将分布于全球不同地区的8个射电望远镜阵列组成一个虚拟望远镜网络,捕获到了黑洞的第一张照片。算是科学上的合作,跟英魂之刃一起推基地是一样的。

‘柒’ 首张银河系中心黑洞照片流出,天文学家是如何知晓黑洞的存在的

首张银河系中心黑洞照片流出,天文学家最初是通过爱因斯坦的广义相对论推断出宇宙中存在着类似于黑洞的天体,之后随着科技的发展,天文学家有能力捕捉到宇宙中存在的引力波,间接证明了黑洞的存在,在2020年10月天文学家首次观测到了恒星被黑洞撕裂的过程,只有依靠着地球上的射电望远镜最终在2019年拍摄了人类历史上第一张黑洞的照片,从而彻底证实了黑洞存在的事实。

首张银河系中心黑洞照片流出,你知道天文学家是如何知晓黑洞的存在的吗?欢迎留言讨论。

‘捌’ 人类史上第一张黑洞照片在什么时候问世

世界上第一张真实的黑洞照片,于2019年4月10日21点整(北京时间),在全球六个地点(包括北京)向全球同时发布。

这张照片拍摄的是距离地球5500万光年的M87星系中心的黑洞,质量约为太阳的65亿倍。使用的是遍布全球的8个毫米/亚毫米波射电望远镜,组成的一个叫“事件视界望远镜”。

在这张照片上,中间的黑洞完全是一团漆黑,完全看不到。周围的亮环是黑洞吸引星系物质形成的环绕黑洞的物质吸积盘。因盘中物质高速运动产生的辐射而发光。

‘玖’ 嫦娥四号,发现了黑洞,给解是,解是什么。

转自“中国科普博览”公号4月10日文章

今晚九点,人类首张黑洞照片在全球六地的视界面望远镜发布会上同步发布。

经过漫长的等待,在全球200多位科学家的努力之下,第一幅黑洞照片新鲜出炉。

第一张黑洞照片来了↓↓

恒星级黑洞系统示意图

从理论上来讲,任何能够产生辐射的黑洞都是适合拍照的,但受技术限制,我们只能选择拍摄到那些看起来非常大的黑洞,这样才有可能看到黑洞周围的一些细节。

视界面望远镜此次观测其实选定了两个目标:一个是我们银河系中心的超大质量黑洞,质量为450万倍的太阳质量,距离地球2.6万光年;另外一个是位于M87星系中心的黑洞,其质量为65亿倍的太阳质量,距离地球5300万光年。

黑洞半径通常以史瓦西半径来描述,与黑洞质量成唯一正比关系,如果我们将视界大小定义为黑洞直径和黑洞距离的比值,那么我们可以知道,银河系中心黑洞的视界大小约为M87中心黑洞视界大小的1.4倍。这是我们知道的最大的两个黑洞,而那些质量只有几十个太阳质量的恒星级黑洞,尽管距离相对比较近,但是因为其质量过小,视界大小更小,就更难被我们的望远镜看到了。

问题7:既然银河系中心的超大质量黑洞这么大、距离这么近,为什么这一次只发布了更为遥远的M87的照片,而没有银河系中心黑洞的照片呢?

M87中心黑洞附近气体活动比较剧烈,我们之前已经观测到了它所产生的强烈喷流,相较之下,银河系黑洞的活动不那么剧烈。

另外一个很重要的原因是,我们的太阳系处在银河系的银盘上,在我们试图利用视界面望远镜探测来自于黑洞周围的辐射或光子的时候,这些光子会受到传播路径上星际气体的影响——气体会散射这些光子,将观测结果模糊化。

而M87是一个包含气体很少的椭圆星系,受到的气体干扰相对少很多,科学家们可以比较顺利地进行观测。我们在大气层之内观测天体时也会有类似情况,因为大气扰动的缘故,望远镜的分辨率有时很难达到理想状况。消除星际气体散射的效应是科学家接下来需要克服的一个重要难题。

问题8:今晚中国上海的EHT项目和中国科学院也发布了这一重大成果。中国科学家在“黑洞照相馆”中发挥了什么作用?全球科学家是如何打配合战的?

中国大陆的望远镜并没有直接参与到视界面望远镜的观测当中,最直接的一个原因在于,中国大陆两个建好的亚毫米波望远镜(一个是位于青海德林哈的13.7米望远镜,另一个是位于西藏的CCOSMA望远镜)不具备VLBI联网功能。但即使它们可以实现联网,同步观测也无法实现,因为我们的两个望远镜正好位于灵敏度非常高的ALMA阵列的背面位置。

广为人知的中国FAST天眼望远镜也没有机会参与到视界面望远镜的观测行列。首先其工作波段不同,另外,亚毫米波光子很容易被大气中的水蒸气所吸收,所以视界面望远镜都位于海拔比较高而且干燥的地方,比如ALMA望远镜就位于海拔5000多米的acatama沙漠当中。

但是,位于夏威夷的麦克斯韦望远镜(JCMT)是EHT联合观测网络节点之一,由中国科研机构参与,为视界面望远镜提供了必不可少的观测保障。

此外,部分中国科学家也参与了后期的数据分析和讨论,为世界上第一张黑洞照片做出了贡献.

美国国家科学基金会官网发布会现场视频

https://www.nsf.gov/news/special_reports/blackholes/index.jsp

‘拾’ 人类历史上第一张黑洞照片

2019年4月份国际组织事件视界望远镜发布了人类首张黑洞照片。这是天文学家第一次在接近黑洞边缘处测得表征磁场特征的偏振信息。换句话说这张照片对人类了解黑洞的形成现状以及对其引发的宇宙现象的研究有着极高的科研价值。