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世界上首次捕捉到黑洞图像

2019年4月10

欧冠APP学院的研究人员通过事件视界望远镜合作,首次发现了超大质量黑洞及其阴影的直接可见证据.

M87黑洞

坐落在遥远星系的中心, 梅西耶87, 距离室女座星系团5500万光年, 这个黑洞的直径接近400亿公里, 大约是地球直径的300万倍. 它的质量是6.是太阳的50亿倍.

尽管超大质量黑洞是相对较小的天体, 它被预测为地球上最大的可观测黑洞之一, 这使得它成为视界望远镜(EHT)的完美目标.

EHT是一个国际合作项目,专门通过连接全球8个地面射电望远镜来拍摄黑洞的图像,从而制造出一个具有前所未有的灵敏度和分辨率的地球大小的虚拟望远镜.

经过几十年的观察, 技术理论工作, 今天发表在《科学》特刊上的六篇论文宣布了这一突破 《天体物理学杂志快报. 这项研究是由来自非洲的200多名研究人员组成的团队完成的, 亚洲, 欧洲, 北美和南美.

“通过成像黑洞的影子,我们完成了一些很多人认为不可能的事情,它提供了迄今为止最有力的证据,证明这种难以捉摸的神秘实体确实存在。. 这是我们能拍到的最接近黑洞的图像, 哪个物体的引力场如此强以至于光或物质都无法逃脱,欧冠APP学院穆拉德空间科学实验室的Ziri Younsi博士说。, EHT合作的一部分.

“这一观测结果为未来对黑洞的研究奠定了基础,并可能在我们理解宇宙中最极端环境下光和物质的行为方面发挥关键作用。."

黑洞是一种特殊的宇宙物体,有着巨大的质量,但尺寸却非常致密. 它们通过扭曲时空和加热周围任何物质来显著影响环境.

如果沉浸在一个明亮的区域, 就像一团炽热的气体, 我们预计黑洞会创造一个类似于阴影的黑暗区域——这是爱因斯坦广义相对论所预言的,但我们从未见过,EHT科学委员会主席Heino Falcke教授(内梅亨大学)解释说, 荷兰).

“这阴影, 由引力弯曲和视界捕获光引起的, 揭示了很多关于这些迷人天体的本质,并让我们得以测量M87黑洞的巨大质量."

M87的黑洞大约是2.比它投射的阴影小五分之一, 它被一种与理论模型非常匹配的环状结构所包围.  

“一旦我们确信我们看到的是影子, 我们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现象, 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,Paul T.P. 何志平,东亚天文台理事会成员及东亚天文台台长. 

“这让我们对我们的观察结果有了信心, 包括我们对黑洞质量的估计."

这些观测是在2017年进行的,使用了一种名为超长基线干涉测量法的技术,该技术可以同步世界各地的望远镜,利用地球的自转形成一个行星大小的望远镜.

这些望远镜位于夏威夷和墨西哥的火山上, 亚利桑那州和西班牙内华达山脉, 智利的阿塔卡马沙漠, 和南极洲.

他们收集了大量的数据——大约每天350兆兆字节——储存在硬盘上,然后运到德国和美国的超级计算机上,费劲地将数据转换成图像.

“突破技术, 连接世界上最好的射电天文台, 创新的算法一起为黑洞和视界打开了一个全新的窗口,EHT项目主任Sheperd S. Doeleman(哈佛大学天体物理中心 & 史密森学会).

“尽管它们是相对简单的物体, 在一些基本参数方面完全具有特征的, 黑洞提出了一些关于空间和时间本质的最复杂的问题, 并最终决定我们的存在,Younsi博士总结道.

链接

图像

  • 第一张黑洞图片:视界望远镜

Source

  • 视界望远镜

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