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距离真正的黑洞照片公布只剩1天了!这场万众瞩目的科学新闻发布会定于北京时间4月10日晚21点举行,并且该发布会将同时在中国上海天文台和台北、比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、日本东京、美国华盛顿六地以英语、西班牙语、汉语和日语四种语言协调播出!
这场发布会让人们燃起希望:天文学家首次拍摄到了黑洞的图像。虽然它们的存在现在几乎被普遍接受,主要是由于它们对附近物体的重力作用,实际上并没有人见过它们的真面目。
黑洞本身是完全黑暗的,没有任何特征。位于星系中心的巨型星系也出奇地小,尽管它们的质量是太阳的数百万倍或数十亿倍。而且黑洞通常被一些巨行星被尘埃云和气体云所笼罩,这使得观测更加困难。但是一旦有超热气体流在这些洞周围旋转,它们发射出波长约一毫米的无线电波,并穿透这些尘埃云。
两年前,一个名为“事件视界望远镜”(EHT)的国际合作项目在全球8个不同的射电望远镜上收集时间,试图为我们星系中心的超大质量黑洞人马座A*和邻近星系M87中心的另一个黑洞成像。他们使用一种被称为干涉测量的技术,将全球分散的仪器输出组合起来,就像从地球一样宽的一个盘子中产生图像。一个如此大的盘子如果想要看到一些细节那显然效果是极其强烈的。
研究团队花了他们5个晚上的观察产生了4pb的数据。如果将这些数据存储为mp3格式,则需要年才能播放完(1PB=TB=1,,,,,字节,约为2的50次方)。该团队在过去的两年里对数据进行了关联、校准和解释,现在他们正准备向我们展示结果。
如果EHT有图像,它可能会显示出黑洞视界的阴影,即任何落入黑洞的物体都无法返回的点,背景是围绕黑洞轨道上明亮的气体漩涡。这个阴影的大小和旋转气体的形状,在黑洞的引力作用下,将有助于证实关于这些神秘物体的许多理论。
那么在科学家眼中,黑洞到底是什么样子呢?
来自法国默顿的巴黎天文台的让-皮埃尔·卢米内(Jean-PierreLuminet)在预期EHT结果的情况下,发布了一份附有插图的黑洞成像历史,记录了从钢笔和墨水绘制到超级计算机模拟的数十年进展。他利用计算机数据,用手在一张白纸上画了几千个黑点,然后用底片拍下最后的照片。卢米内之所以对黑洞感兴趣是因为它展示了某种从定义上看是看不见的物体,在加上他对视觉错觉和时空扭曲的天生兴趣!
这个图片集从不同角度展示了一个非旋转黑洞及其吸积盘。
卢米内表示很难想象巨大的黑洞隐藏在在星系中心的环境中,更关键的是你不知道吸积结构是一层薄薄的磁盘。在非常活跃的星系核和类星体中,吸积流是非常重要的,圆盘可能很厚。幸运的是,人马座A*和M87*都不是活跃星系,所以薄圆盘的假设是合理的。它还取决于(黑洞是否在旋转。
卢米内认为4月10日公布的图像很可能会揭开黑洞的神秘面纱,谈到可能展示的黑洞模样,卢米内称这将取决于许多因素:例如观察者相对于吸积盘的倾斜角,关于磁盘的厚度等等。只剩一天了!距离黑洞揭晓的日子马上就到了,敬请期待!