一直以來,人類科學(xué)家們對于黑洞的存在與否一直都有爭議,因為它沒有真正的被“看”到過,所以存在至今仍是謎題,然而就在北京時間4月10日,科學(xué)家們用人類史上首張黑洞照片證明了黑洞的存在。
北京時間2019年4月10日,事件視界望遠鏡(EHT)公布了人類首張黑洞照片,讓地球人第一次看到了黑洞的真面目,真是活久見。
據(jù)了解,天文學(xué)家們公布的首張黑洞照片距離地球5500萬光年,位于M87星系中心,質(zhì)量大約是太陽的65億倍還要大。
這些照片的公布,也證明了愛因斯坦廣義相對論的預(yù)言,在理論當(dāng)中,黑洞被描述為質(zhì)量超大的天體,引力大連光都無法逃出它的手掌心。
對于人類史上首張黑洞照片的公布,其實早在3年前,人類就已經(jīng)收集到了黑洞存在的證據(jù),當(dāng)時雷達收到了黑洞合并發(fā)出的“聲音”,但對它的尊容卻無法窺探一二,最多只能推測黑洞的樣子。
天文學(xué)家是怎么拍到首張黑洞照片的?
黑洞拍攝計畫于 2017 年 4 月啟動,但并非就是拿個厲害的相機拍拍就好,計劃的執(zhí)行面有個技術(shù)困難。黑洞因為離地球老遠,所以能夠傳送到地球的就是高熱光環(huán)的輻射波,而且也會四散到地球各處,所以個人望遠鏡無論多么厲害都難以拍到黑洞的全貌。此外,因為搜集來的輻射波數(shù)據(jù)超過 1PB,相當(dāng)于 1 百萬 GB,因此這場物理學(xué)與天文學(xué)史上最大數(shù)據(jù)的實驗不僅需要大量人力觀測搜集數(shù)據(jù),更得花大筆時間做照片拼湊與整合。
官方于啟動計畫當(dāng)下招集眾多科學(xué)家,并于智利、夏威夷、美國亞利桑那州、南極等地區(qū)部署觀測站,張開一個與地球差不多大的望遠鏡,又稱事件視界望遠鏡(event horizon telescope,簡稱 EHT)進行數(shù)據(jù)觀測。
資料搜集完畢后,觀測站再將數(shù)據(jù)傳送到中心做整合拼揍,而光是后續(xù)處理就花了 2 年,直到 2019 年 3 月官方才公開 表示「已經(jīng)完成了幾乎所有工作」。
事件視界望遠鏡是一個以觀測星系中央超大質(zhì)量黑洞為主要目標(biāo)的計畫。該計劃以甚長基線干涉技術(shù)結(jié)合世界各地的電波望遠鏡,使許多相隔數(shù)十萬公里的獨立天線能互相協(xié)調(diào)、同時觀測同一目標(biāo)并記錄下數(shù)據(jù),形成一口徑等效于地球直徑的虛擬望遠鏡,將望遠鏡的角解析力提升至足以觀測事件視界尺度結(jié)構(gòu)的程度。
黑洞因其本身不發(fā)光,并且引力強大到光線都無法逃逸,所以不能直接觀測到。
但是可以間接的觀測到。黑洞在吞噬它附近的物質(zhì)的同時,會釋放強大的X射線,巨大的物質(zhì)流呈螺旋狀落入黑洞中心的時候,由于越接近黑洞中心加速越快,這些物質(zhì)互相摩擦也會釋放可見光和X射線,形成獨特的天文景觀。