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        世界首张黑洞照片发布 中国天文学家参与

        2019年04月10日22:02  来源£º人民网-科技频道
         

        人类史上第一张黑洞影像£¨图片来源£º中国科学院上海天文台£©

        人民网北京4月10日电£¨赵竹青£©来自中国科学院上海天文台的消息£¬北京时间今晚9时£¬事件视界望远镜£¨EHT£©宣布已经成功获得了超大黑洞的第一个直接视觉证据¡£

        EHT是一个通过国际合作而实现的¡¢由八个地面射电望远镜组成的观测阵列£¬主要旨在通过形成一个口径如地球大小的¡°虚拟¡±望远镜来捕捉黑洞的图像¡£

        ¡¶天体物理学杂志通信¡·于4月10日以特刊的形式通过六篇论文发表了这一重大结果¡£该黑洞图像揭示了室女座星系团中超大质量星系Messier 87中心的黑洞¡£该黑洞距离地球5500万光年£¬质量为太阳的65亿倍¡£

        EHT把地球上的望远镜¡°组合¡±起来形成一个口径如地球大小的¡°虚拟¡±望远镜£¬所达到的灵敏度和?#30452;?#26412;领?#38469;?#21069;所未有的¡£百年之前£¬爱因斯坦广义相?#26376;?#24471;到了首次试验验证¡£如今£¬作为多年国际合作的结果£¬EHT为科学家们提供了研究宇宙中最极端天体的新方法¡£

        ¡°我们捕获到了黑洞的首张照片?#20445;?#26469;自天体物理中心|哈佛大学及史密松宁学会的EHT项目主任Sheperd S. Doeleman说,¡°这是一项由200多位科研人员组成的团队完成的非凡的科研成果¡£¡±

        黑洞是一?#30452;?#26497;度压缩的宇宙天体£¬在一个很小的区域内包含着令人难以置信的质量¡£这种天体的存在以极端的方式影响着周围的环境£¬让时空弯曲£¬并将周围的气体吸引进来¡£在此过程中£¬气体的引力能转化成热能£¬ 因此气体的温度变得很高£¬会发出强烈的辐射¡£

        ¡°如此一来£¬黑洞就像沉浸在一片类似发光气体的明亮区域内£¬我们期望着黑洞会形成一个类似阴影的黑?#30331;?#22495;¡£这正是爱因斯坦广义相?#26376;?#25152;预言的£¬可我们以前?#28216;?#35265;过¡£¡±EHT科学委员会主席¡¢来?#38498;?#20848;Radbound大学的HeinoFalcke解释¡£¡°这个暗影的形成£¬源于光线的引力弯曲和黑洞视界对光子的捕获¡£暗影揭示了黑洞这类迷人天体的很多本质£¬也使得我们能够测量M87黑洞的巨大质量¡£¡±

        多次独立的EHT观测通过多个校?#23478;?#21450;不同的?#19978;?#26041;法均揭示了一个环状的结构及其中心的暗弱区域£¬即黑洞阴影¡£

        ¡°一旦我们成功对黑洞阴影?#19978;ñ£?#23601;可以将观测结果与理论预言相比较£¬检验考虑了时空弯曲¡¢超高?#24405;?#36229;强磁场等物理性质在内的大量模型¡£令人惊讶的是£¬我们所观测到图像的许多特征与理论预言相匹配?#20445;¬EHT 董事会成员贺曾朴评论道£¬¡°这使得我们对观测的理论解释£¬包括对黑洞质量的测量£¬都充满信心¡£¡±

        创建EHT是一项艰巨的挑战£¬需要升级和连接部署八个现有的射电望远镜来组成全球网络£¬而这些望远镜分布在各?#24535;?#26377;挑战性的高海拔地区£¬包括夏威夷和墨西哥的火?#20581;?#20122;利桑那州的山脉¡¢西班牙的内华达山脉¡¢智利的阿塔卡马沙漠以及南极点¡£

        EHT观测使用了甚长基线干涉测量£¨VLBI£©技术£¬观测波段是1.3毫?#20303;?#19990;界各地的射电望远镜同步观测£¬同时利用地球自转£¬形成一个口径如地球大小的¡°虚拟¡±望远镜£¬达到的?#30452;æÂ试?0微角秒£¬足以在巴黎的一家路边咖啡馆阅读纽约的报?#20581;?/p>

        参与此次观测的望远镜包括ALMA¡¢APEX¡¢IRAM 30米望远镜¡¢James Clerk Maxwell望远镜¡¢大毫米波望远镜£¨LMT£©¡¢亚毫米波阵£¨SMA£©¡¢亚毫米波望远镜£¨SMT£©和南极望远镜£¨SPT£©¡£马普射电所和麻省理工学院Haystack天文台的专用超?#37117;?#31639;机负责了对原始观测数据的互相关工作¡£

        EHT的建设和今天宣布的观测结果源于数十年观测¡¢技术和理论工作的坚持和积累¡£这与来自世界各地的研究人员的密切合作是分不开的£¬是全球团队合作的典范¡£13个合作机构共同创建了EHT£¬使用了既有的基础设施并获得了各种机构的支持¡£主要?#24335;?#30001;美国国家科学基金会£¨NSF£©¡¢欧盟?#20998;?#30740;究理事会£¨ERC£©和东亚资助机构提供¡£

        这一激动人心的成果受到了中国科学院天文大科学中心£¨CAMS£©的支持£¬CAMS由中国国家天文台¡¢紫金山天文台和上海天文台共同建立£¬是EHT的一个合作机构£¨EHT共有3个合作机构£©的成员¡£上海天文台台牵头组织协调国内学者通过该合作机构参与此次EHT项目合作¡£

        ¡°对M87中心黑洞的顺利?#19978;?#32477;不是EHT国际合作的终点站£¬¡±上海天文台台长沈志强研究员说¡£¡°我们期望也相信在不久的将来EHT会有更多令人兴奋的结果¡£¡±

        ¡°我们已经取得了一代人以前认为不可能做到的事情?#20445;¬Doeleman总结?#20581;£¡?#25216;术的突破¡¢世界上最好的射电天文台之间的合作¡¢创新的算法都汇聚到一起£¬打开了一个关于黑洞和事件视界的全新窗口¡£¡±

        (责编£º曹昆)

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