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史上首张黑洞照片今日公布,多城同步直播
2019-04-10来源:央视网新闻 中国新闻网
        由全球200名科学家组成的研究团队,过去逾两年时间通过各地天文望远镜组成的望远镜网络,记录制作黑洞图像的数据。团队将于美国纽约时间4月10日上午9时(北京时间10日21时),在全球多个城市同步直播全球新闻发布会,公开人类天文史上首张黑洞图片。目前,这张直接由望远镜拍到的黑洞照片已进入最后的“冲洗”中,其问世已进入倒计时。

       据报道,10日,一些重要嘉宾将参加在美国华盛顿全国记者协会举行的发布会,包括“事件视界望远镜”项目主任、美国哈佛-史密森天体物理学中心资深天文学家谢泼德?杜勒曼、项目重要资助方美国国家科学基金会主席弗朗斯·科尔多瓦等。在上海,EHT项目和中国科学院将共同发布这一重大成果。

       这个项目名为“事件视界望远镜”(Event Horizon Telescope,EHT),研究员通过西班牙、智利、墨西哥、美国等地的多组天文望远镜,合作组成超长基线干涉,建成一个直径与地球一样大的超大望远镜,观察黑洞某个方位,再利用所得数据拼砌出黑洞轮廓的图像。



       黑洞是什么?

       理论上,黑洞是爱因斯坦广义相对论预言存在的一种天体。它具有的超强引力使得光也无法逃脱它的势力范围,该势力范围称作黑洞的半径或称作事件视界。黑洞(Black hole)这个名词,是1968年由美国天文学家惠勒在一个报告里面提出的。

       但有关黑洞的概念,早就有科学家通过数学公式推导出来了。比如,1796年法国科学家拉普拉斯就在著作里写了一段话:假如有一个恒星,密度跟地球一样,而直径比太阳大250倍,那么它表面的逃逸速度将超过光的传播速度。恒星本来应该是发光的,但是从远方看这个恒星,它却是绝对黑暗的,你不可能看到它。

       关于黑洞,法国天文学家卢米涅也说过一段话,他说:“黑洞是恒星死亡后的一种残骸,它是引力收缩的极点,极端到近乎荒唐(指它的一些性质用现有的物理学知识无法解释)。但它又是宇宙当中最精美的天体。了解黑洞并深感困惑之后,会使我们进入一个展示时间、空间、光和物质深刻本质的更加深邃的新视野。”

       宇宙中,根据质量天文学家们将宇宙中的黑洞分成三类:恒星级质量黑洞(几十倍至上百倍太阳质量)、超大质量黑洞(几百万倍太阳质量以上)和中等质量黑洞(介于两者之间)。



       黑洞真的存在吗?

       人类根本看不到黑洞,那又是怎么知道黑洞是真实存在的呢?

       鉴于黑洞自身不发光,还会“吞噬”光,很难直接探测,科学家们只能采用一些间接方式来探测黑洞——比如观察吸积盘和喷流。1978年,卢米涅给出了黑洞事件视界的第一幅图像。但这不是一张真正的照片,而是他利用自己的数学知识和相关技术以及60年代的一台IBM 7040穿孔卡片计算机对黑洞景象进行的电脑模拟。利用电脑模拟产生的数据,卢米涅用钢笔和印度墨水在底片上描绘黑洞,整个过程就像是一台人体打印机。这幅模糊的图像展示了观察者靠得足够近时看到的一个扁平盘内物质坠入黑洞的景象。

       而在EHT项目启动前,天文学家们是通过各种间接的证据来表明黑洞的存在,主要有三类代表性证据:一是恒星、气体的运动透露了黑洞的踪迹。黑洞有强引力,对周围的恒星、气体会产生影响,科学家可以通过观测这种影响来确认黑洞的存在;二是根据黑洞吸积物质(相当于“吃东西”)发出的光来判断黑洞的存在;三是通过看到黑洞成长的过程“看”见黑洞。

       此外,还有很多类似的证据,无不说明黑洞真实存在。


 2011年8月,天文学家首次抓拍到的黑洞吞噬恒星的过程

       关于黑洞有哪些发现?

       2010年11月,科学家探测发现银河系中心溢出高能量放射线形成的两个巨大气泡,并认为这两个巨大的气泡源自一个超大质量黑洞的喷发。每个神秘的宇宙气泡结构直径跨越25000光年,两个气泡连接起来可覆盖可见夜空一半的区域,它们喷射着伽马射线(高能量波长光线)。

       2010年11月,美国宇航局揭开了一则吊足媒体胃口的“秘密”——该局最近发现的“异常物体”不是此前盛传的UFO(不明飞行物或称飞碟),也不是外星人,而是地球附近一个年仅30岁的黑洞,这也是人类科学史上发现的最年轻的黑洞。

       2011年8月,天文学家首次抓拍到黑洞吞噬恒星的过程,这被认为是目前宇宙最神秘、最震撼的情景。照片中的黑洞仿佛魔鬼一般,将一颗接近它的恒星瞬间撕碎变成发光等离子体后消失无形。据悉,照片中的黑洞距地球约40亿光年。

       2012年1月,NASA公布了哈勃太空望远镜拍摄到的仙女座M31星系中大量极其罕见的蓝色恒星,而被蓝恒星围绕着的、位于仙女座螺旋星系附近的一个超大质量黑洞,居然等同于太阳质量的一亿倍。


黑洞吞噬巨大物质的过程

       2013年10月,据欧洲南方天文台发布的图片显示黑洞吞噬巨大物质的过程。通过NASA哈伯望远镜,PKG 1830-211银河系方位一个星状的物体被捕捉,呈螺旋状,附近的物质正被吸收。

       2015年8月27日,NASA发布马卡良231星系的近照,马卡良231是拥有双重巨型黑洞的近地球星系,距离地球6亿光年。

       2017年12月7日消息,美国卡耐基科学研究所科学家发现有史以来最遥远的超大质量黑洞,该黑洞质量是太阳质量的8亿倍。这与现今宇宙中发现的黑洞有着很大不同,此前发现的黑洞质量很少能超过几十倍的太阳质量。

       多年来科学家们的研究一一步步揭开了黑洞的秘密,而在今天黑洞神秘的面纱将要揭开,我们有幸一睹真容,黑洞究竟长什么样子?万众期待答案揭晓的一刻。
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