人类史上首张黑洞照片问世

4月10日,“事件视界望远镜”(EHT)项目在美国华盛顿、中国上海和台北、智利圣地亚哥、比利时布鲁塞尔、丹麦灵比和日本东京同时召开的新闻发布会上,以英语、汉语、西班牙语、丹麦语和日语发布“事件视界望远镜”的第一项重大成果——人类有史以来获得的第一张黑洞照片。

首张黑洞照片长啥样？

照片“主角”是室女座超巨椭圆星系M87中心的超大质量黑洞,其质量是太阳的65亿倍,距离地球大约5500万光年。照片展示了一个中心为黑色的明亮环状结构,看上去有点像甜甜圈,其黑色部分是黑洞投下的“阴影”,明亮部分是绕黑洞高速旋转的吸积盘。照片中,在温暖而神秘的红色光环中间是一片深黑的无底洞。圆环的一侧亮一些,另一侧暗一些。专家强调,在图像中,光环的内边界也并不是黑洞的视界,真正的黑洞还在这片阴影之中。

“事件视界望远镜”就是为观测黑洞的“事件视界”而设计的。它由分布在全球多地的射电望远镜组成,相当于一台口径为地球直径的超级望远镜。2017年4月,从美国夏威夷到智利、从伊比利亚半岛到南极的这些望远镜在同一时刻对准M87中心黑洞拍照,其难度相当于从地球上给月球表面的一个橙子成像。照片经过近两年的数据处理及理论分析后“冲洗”完成。

包括中国科学院上海天文台在内的一些中国机构参与观测和数据处理。

照片给出黑洞这一极端天体存在的最直接证据,验证了广义相对论,也将帮助回答星系中的壮观喷流如何产生并影响星系演化等诸多前沿问题。

黑洞照片为何模糊不清？

与人们的预想相比,黑洞的真实影像似乎有些模糊。中国科学院国家天文台研究员陈学雷表示,“这样的成像已经相当不错了,毕竟距离地球那么遥远”。哈佛-史密森天体物理学中心的EHT项目主任谢泼德·杜勒曼表示,“我们已经取得了一代人以前认为不可能做到的事情。”

据悉,首先,黑洞自身是不发光的,我们看到的发光实际都来自于事件视界外面的物质,并不来自于黑洞本身,但黑洞的存在会在照片上留下“阴影”。其次,由于黑洞强引力导致的相对论效应,如光线弯曲、引力红移等,会导致黑洞周围物质发光的不对称和扭曲。

此外,事件视界外面的“环境”并不完全干净,尘埃、气体、磁场、喷流等因素都会对事件视界外物质的发光产生影响。

而且,事件视界望远镜的分辨率毕竟是有限的,图像的测量和重构过程也很复杂。

黑洞能实现穿越时空吗？

黑洞这个让天文学家兴奋了近百年的烧脑概念,未来将会继续向何处发展呢?是否真有可能会如同一些科幻电影中出现的场景,在某种特殊条件下可以成为供人类进行星际穿越的神秘时空隧道呢?

中国科学院国家天文台研究员苟利军表示,一些物理学家认为黑洞可以充当星际空间旅行通道的作用,知名物理学家斯蒂芬·霍金曾说,在黑洞的最中心,是平行宇宙的另外一个入口。通过黑洞,可以快速到达在地球上看起来非常遥远的一个地方,或者另外一个平行宇宙。

陈学雷表示,即使拍摄到黑洞照片,人们对黑洞的了解仍处于初级水平,距离想象中的“星际穿越”“时空旅行”可能还太过遥远,目前看来这些设想基本没有可能性。

尽管科学家们如此理性,但网友们关于黑洞的“脑洞”一直都没有关上过。在观看过有关黑洞的科幻电影后,很多网友都开始讨论“如果真的掉进黑洞,过程和看到的景象是《星际穿越》中所演的那样吗?”但一些天文学家认为,在人类和宇宙飞船进入黑洞前,就会被巨大的潮汐力撕碎。但BBC也曾报道称,科学家认为,在你落入黑洞的一瞬间,现实将会被一分为二。在其中一种场景中,你将瞬间化为灰烬,而在另一种场景下,你几乎毫发无损,并且这两种情形可能都是真实的。

或许高深莫测的黑洞真的会有奇妙作用,科学家们对于它的探索也在继续。EHT的参与方、德国马克斯·普朗克射电天文研究所所长安东·岑苏斯对媒体表示,未来会扩大阵列望远镜的数量规模,提高灵敏度和分辨率,继续观测两个黑洞在不同阶段的变化,甚至对新的黑洞进行观察,拍摄新的、质量更好的照片。 (据环球网)

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