總體來(lái)說(shuō)看了直播之后,這次所謂的“黑洞照片”似乎是為了讓這兩年沒(méi)有太大里程式科研成果的物理學(xué)界能夠受到公眾視野的一些關(guān)注,不過(guò)起碼說(shuō)明到目前為止愛(ài)因斯坦《相對(duì)論》依然是正確的。
在今晚(2019年04月10日)九點(diǎn)之前,大家看到所有黑洞照片是虛構(gòu)出來(lái)的,都是通過(guò)電腦模擬出來(lái)經(jīng)過(guò)藝術(shù)加工。但在這之后你將看到首張真實(shí)黑洞照片,準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)是黑洞的“事件視界”照片。
上面就是首張觀測(cè)到的黑洞“事件視界”照片,黑洞里面是怎樣的仍然需要科學(xué)家們繼續(xù)努力。這張照片背后的數(shù)據(jù)是2017年科學(xué)家們用時(shí)5天,通過(guò)射電望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到銀河系中心人馬座A*的觀測(cè)結(jié)果。觀測(cè)數(shù)據(jù)從收集完畢到分析完成歷時(shí)近一年左右,才將黑洞的“事件視界”照片解析完成并公布于眾。
科學(xué)家通過(guò)觀測(cè)“事件視界”的意義在于驗(yàn)證了愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論和為以后觀測(cè)黑洞提供了有力證據(jù)。大家都知道廣義相對(duì)理論中把引力場(chǎng)視為成時(shí)空的彎曲,當(dāng)一個(gè)質(zhì)量足夠大(差不多是太陽(yáng)數(shù)十萬(wàn)倍到億倍之間)的恒星坍縮到足夠致密時(shí),其引力場(chǎng)會(huì)使時(shí)空極端扭曲,任何東西都無(wú)法逃逸出其“事件視界”區(qū)域,這連光都做不到。而且黑洞也不會(huì)發(fā)射出電磁波,所以根本無(wú)法直接觀測(cè)拍攝到黑洞(霍金輻射除外,但是到現(xiàn)在還沒(méi)觀測(cè)到)。
天文科學(xué)家想到通過(guò)“事件視界”現(xiàn)象來(lái)實(shí)現(xiàn)黑洞觀測(cè)。因?yàn)槲镔|(zhì)進(jìn)入黑洞的事件視界時(shí),由于接近光速的運(yùn)動(dòng)速度會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈幅射,所以通過(guò)這一過(guò)程的影像記錄可以對(duì)黑洞進(jìn)行描邊。實(shí)現(xiàn)這一觀測(cè)任務(wù)就是事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)。
幾乎所有星系中心都是黑洞,包括太陽(yáng)系所在銀河系中心的人馬座A*就是一個(gè)黑洞。EHT觀測(cè)的目標(biāo)有兩個(gè):銀河系中心黑洞、室女A星系中心黑洞,因?yàn)檫@兩個(gè)黑洞在地球上最好觀察;觀測(cè)波長(zhǎng)選定為1mm,因?yàn)檫@個(gè)波長(zhǎng)電磁波受到氣體干擾最?。蝗缓罄玫厍蛏细鞯氐纳潆娡h(yuǎn)鏡來(lái)組成一個(gè)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò),通過(guò)干涉測(cè)量法來(lái)收集從銀河系中心傳遞過(guò)來(lái)的平面狀電磁波信號(hào)。
科學(xué)家將這些望遠(yuǎn)鏡收集到的數(shù)據(jù)集成,通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)算生成出黑洞的事件視界的圖像。由于觀測(cè)過(guò)程產(chǎn)生的紀(jì)錄數(shù)據(jù)量龐大,所以通過(guò)硬盤(pán)收集并非網(wǎng)絡(luò),故最后將觀測(cè)數(shù)據(jù)送到美國(guó)和德國(guó)分析記錄是一件并非容易之事。
這個(gè)凝聚了全球30個(gè)研究所,200多位天位學(xué)家,幾十個(gè)全球射電望遠(yuǎn)鏡耗時(shí)兩年的研究項(xiàng)目,最終就得到一張黑洞“事件視界”照片。微微風(fēng)簇浪,散作滿河星。宇宙之大,又豈是大地之物能能形容的。天高地迥,覺(jué)宇宙之無(wú)窮。期待科學(xué)家們更多發(fā)現(xiàn)!
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