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人类历史上的第一个黑洞图像(资料来源:中国科学院上海天文台)
人民网北京4月10日电(赵)据中国科学院上海天文台消息,北京时间今晚9点,事件视觉望远镜(eht)宣布,它成功获得了第一个超大型黑洞的直接视觉证据。
Eht是通过国际合作实现的由八个地面射电望远镜组成的观测阵列。它的主要目的是通过形成一个孔径与地球一样大的“虚拟”望远镜来捕捉黑洞的图像。
4月10日,《天体物理学杂志通讯》以特刊的形式通过六篇论文发表了这一重要结果。这张黑洞图像揭示了位于室女座星系团中超大质量星系梅西埃87中心的黑洞。黑洞距离地球5500万光年,其质量是太阳的65亿倍。
Eht将地球上的望远镜“组合”在一起,形成一个孔径与地球一样大的“虚拟”望远镜,实现了前所未有的灵敏度和分辨率。一百年前,爱因斯坦的广义相对论首次得到检验和验证。如今,由于多年的国际合作,eht为科学家提供了一种研究宇宙中最极端天体的新方法。
哈佛大学天体物理中心和史密森学会的项目主任谢泼德·多勒曼说:“我们拍到了黑洞的第一张照片。”"这是一个由200多名研究人员组成的团队完成的非凡的科学研究成果."
黑洞是一个极度压缩的宇宙天体,它在一个很小的区域里包含着难以置信的质量。这个天体的存在以一种极端的方式影响着周围的环境,使时间空弯曲,并吸引周围的气体。在这个过程中,气体的重力能转化为热能,因此气体的温度变得非常高,并且会发出强烈的辐射。
“这样,黑洞就像是沉浸在一个类似发光气体的明亮区域中,而我们预计黑洞会形成一个类似阴影的黑暗区域。这是爱因斯坦的广义相对论所预言的,但我们以前从未见过。”来自荷兰拉德邦大学的eht科学委员会主席黑诺法克解释说。“这个阴影的形成源于光线的重力弯曲和黑洞视界对光子的捕获。阴影揭示了黑洞等迷人天体的许多本质,也使我们能够测量m87黑洞的巨大质量。”
通过多次校准和不同的成像方法,多次独立的eht观测揭示了一个环形结构及其中心暗而弱的区域,即黑洞阴影。
“一旦我们成功地对黑洞阴影成像,我们就可以将观察到的结果与理论预测进行比较,并测试大量考虑物理特性的模型,如时间空弯曲、超高温和超强磁场。”令人惊讶的是,我们观察到的许多图像特征与理论预测相符。”“这使我们对观测的理论解释充满信心,包括对黑洞质量的测量。”
创建eht是一项艰巨的挑战,需要升级、连接和部署现有的八架射电望远镜,以形成一个全球网络。这些望远镜分布在各种具有挑战性的高海拔地区,包括夏威夷和墨西哥的火山、亚利桑那州的山脉、西班牙的内华达山脉、智利的阿塔卡马沙漠和南极。
Eht观测采用甚长基线干涉测量法(vlbi),观测波段为1.3毫米。世界各地的射电望远镜同步观测,利用地球自转形成一个孔径与地球一样大的“虚拟”望远镜,分辨率约为20微角秒,足以在巴黎的路边咖啡馆里阅读纽约的报纸。
参与这次观测的望远镜包括阿尔玛望远镜、apex望远镜、iram 30米望远镜、詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜、lmt望远镜、sma望远镜、smt望远镜和spt望远镜。马克斯·普朗克无线电研究所和麻省理工学院草堆天文台的特殊超级计算机负责原始观测数据的互相关。
eht的构建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。这离不开世界各地研究人员的密切合作,也是全球团队合作的典范。13个合作机构利用现有基础设施,联合建立了eht,并得到了各种机构的支持。主要资金由国家科学基金会、欧盟欧洲研究理事会和东亚资助机构提供。
这一激动人心的成就得到了中国科学院天文科学中心的支持。中国天文学会由中国国家天文台、紫金山天文台和上海天文台联合成立,是中国天文学会合作组织(中国天文学会有三个合作组织)的成员。上海天文台牵头组织和协调国内学者通过该合作组织参与此次eht项目合作。
上海天文台台长沈志强说:“m87中心黑洞的平滑成像绝不是eht国际合作的终点。”"我们期望并相信eht在不久的将来会有更令人兴奋的结果."
多勒曼总结道:“我们已经取得了一代人以前认为不可能的成就。”“技术上的突破,世界上最好的无线电观测站之间的合作,以及创新算法的出现,为黑洞和事件视界打开了一扇新的窗口。”
来源:搜狐微门户
标题:世界首张黑洞照片发布中国天文学家参与
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