人類(lèi)首張黑洞照片 全球網(wǎng)友可一睹黑洞“真容”

　　原標(biāo)題：人類(lèi)首張黑洞照片即將“出生”!科學(xué)家們是怎么“看”到它的?

　　四海網(wǎng)訊 咔嚓!

　　這里有一張來(lái)自

　　全球30多個(gè)研究所的科學(xué)家們

　　用8個(gè)望遠(yuǎn)鏡(陣)

　　合力拍攝的黑洞照片正在“沖洗”中

　　......

　　預(yù)計(jì)將在北京時(shí)間

　　2019年4月10日21:00“沖洗”完成

　　并在比利時(shí)布魯塞爾、智利圣地亞哥

　　中國(guó)上海和臺(tái)北

　　日本東京、美國(guó)華盛頓

　　6個(gè)地方同步發(fā)布

　　令人萬(wàn)分期待的黑洞照片即將揭開(kāi)神秘面紗

　　你怎么能只看個(gè)熱鬧?

　　一睹黑洞“真容”前

　　我們幫你向?qū)＜掖蚵?tīng)了一些

　　關(guān)于黑洞的秘密

　　連光都逃不出去的黑洞究竟長(zhǎng)啥樣?

　　拍到它的事件視界望遠(yuǎn)鏡有啥特別?

　　聽(tīng)聽(tīng)國(guó)家天文臺(tái)研究員、光明網(wǎng)科學(xué)顧問(wèn)茍利軍怎么說(shuō)

　　人類(lèi)首張黑洞照片即將“出生”!科學(xué)家們是怎么“看”到它的?

　　光明網(wǎng)：都說(shuō)黑洞看不見(jiàn)摸不著，科學(xué)家此次是如何看見(jiàn)黑洞的?

　　茍利軍：黑洞本身不發(fā)光，但是黑洞周?chē)�通常都�?huì)有一個(gè)吸積盤(pán)，吸積盤(pán)有比較強(qiáng)的輻射或者說(shuō)是發(fā)光的，所以在明亮吸積盤(pán)的襯托之下，黑洞就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)所謂的黑洞陰影。這次的觀測(cè)就是通過(guò)觀測(cè)黑洞本身及其臨近區(qū)域，看到黑洞的陰影。

　　光明網(wǎng)：我們?yōu)槭裁唇o黑洞拍照?黑洞到底長(zhǎng)啥樣?

　　茍利軍：我們知道黑洞已經(jīng)有非常長(zhǎng)的時(shí)間了，而且對(duì)于黑洞的了解也非常多了，很多計(jì)算機(jī)已經(jīng)模擬出黑洞周?chē)�的圖景，但黑洞周?chē)�是不是真如我們目前所了解的這些，還是有所不同?這是給黑洞拍照最直接的初衷。

　　如果有一個(gè)非常規(guī)整的吸積盤(pán)的話(huà)，那么《星際穿越》電影當(dāng)中的黑洞樣子將是最好的一個(gè)描述。然而我們知道，黑洞周?chē)�的氣體并不完全規(guī)則運(yùn)動(dòng)，所以很可能和電影當(dāng)中展現(xiàn)的不完全一樣。到底是什么樣子的?讓我們期待。

　　光明網(wǎng)：捕獲首張黑洞照片的事件視界望遠(yuǎn)鏡(Event Horizon Telescope)有何特殊之處?是如何運(yùn)行的?

　　茍利軍：首先這些望遠(yuǎn)鏡都是在亞毫米波波段，通常需要在海拔比較高的地方來(lái)減少大氣中水氣對(duì)于亞毫米光子的影響。比如說(shuō)位于智利的ALMA望遠(yuǎn)鏡的海拔就有5000多米，這些分布于全球不同地方的望遠(yuǎn)鏡通過(guò)所謂的甚長(zhǎng)基線干涉技術(shù)(VLBI)連成一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成了一個(gè)口徑達(dá)到一萬(wàn)公里的望遠(yuǎn)鏡，VLBI技術(shù)是實(shí)現(xiàn)成像觀測(cè)的關(guān)鍵。

　　光明網(wǎng)：截至目前，我們對(duì)黑洞的認(rèn)識(shí)是怎樣的?

　　茍利軍：對(duì)于黑洞的認(rèn)識(shí)也經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的認(rèn)識(shí)，從兩百多年前，拉普拉斯基于牛頓的萬(wàn)有引力提出暗星，到大約100年前，史瓦西基于廣義相對(duì)論得到第一個(gè)沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)的精確黑洞解，自此之后，很多的物理學(xué)家都對(duì)黑洞研究做出了貢獻(xiàn)，包括奧本海默、科爾、基普索恩、霍金等。我們現(xiàn)在有很多的電磁觀測(cè)表明黑洞應(yīng)該是真實(shí)存在的，然而我們就是沒(méi)有看到過(guò)有黑洞的真實(shí)模樣，所以此次照片的影響應(yīng)該是巨大的。

　　光明網(wǎng)：都說(shuō)黑洞會(huì)吞噬掉很多東西，那它吸進(jìn)去的東西都去哪里了?

　　茍利軍：這的確是一個(gè)非常有趣的問(wèn)題，在被吞噬的過(guò)程當(dāng)中，物質(zhì)都首先會(huì)被撕裂成一些最基本的粒子，然后很可能在黑洞的內(nèi)容又進(jìn)一步發(fā)生其他的物態(tài)變化，具體會(huì)發(fā)生什么樣的過(guò)程，我們并不是特別的清楚。經(jīng)典的理論認(rèn)為，掉到黑洞里的物質(zhì)都會(huì)朝著中心的奇點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，最后會(huì)聚集在那里。隨著聚集的物質(zhì)越來(lái)越多，質(zhì)量也會(huì)變得越來(lái)越大，黑洞的半徑也會(huì)變得越來(lái)越大。

　　光明網(wǎng)：此次人類(lèi)第一次“看到”黑洞，對(duì)我們認(rèn)識(shí)黑洞有何意義?

　　茍利軍：因?yàn)槭堑谝淮慰吹胶诙�，所以滿(mǎn)足我們黑洞模樣的好奇感，另外從科學(xué)的角度還可以提供很多的信息，幫助我們了解氣體在黑洞內(nèi)區(qū)真正的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

　　更多知識(shí)點(diǎn)

　　黑洞是什么?

　　理論上，黑洞是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論預(yù)言存在的一種天體。它具有的超強(qiáng)引力使得光也無(wú)法逃脫它的勢(shì)力范圍，該勢(shì)力范圍稱(chēng)作黑洞的半徑或稱(chēng)作事件視界(Event Horizon)。

　　宇宙中，根據(jù)質(zhì)量天文學(xué)家們將宇宙中的黑洞分成三類(lèi)：恒星級(jí)質(zhì)量黑洞(幾十倍-上百倍太陽(yáng)質(zhì)量)、超大質(zhì)量黑洞(幾百萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量以上)和中等質(zhì)量黑洞(介于兩者之間)。

　　真的有黑洞嗎?

　　在這次拍照前，天文學(xué)家們通過(guò)各種間接表明了黑洞的存在，主要有三類(lèi)代表性。

　　第一，恒星、氣體的運(yùn)動(dòng)透露了黑洞的蹤跡。黑洞有強(qiáng)引力，對(duì)周?chē)�的恒星、氣體會(huì)產(chǎn)生影響，于是我們可以通過(guò)觀測(cè)這種影響來(lái)確認(rèn)黑洞的存在;

　　第二，根據(jù)黑洞吸積物質(zhì)(吃東西)發(fā)出的光來(lái)判斷黑洞的存在;

　　第三，通過(guò)看到黑洞成長(zhǎng)的過(guò)程“看”見(jiàn)黑洞。

　　事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)是啥?

　　它是通過(guò)“甚長(zhǎng)基線干涉技術(shù)”(VLBI) 和全球多個(gè)射電天文臺(tái)的協(xié)作，構(gòu)建一個(gè)口徑等同于地球直徑的“虛擬”望遠(yuǎn)鏡。由全球200多位科研人員共同達(dá)成的重大國(guó)際合作計(jì)劃，EHT的建設(shè)和此次拍攝的黑洞照片是全球很多人花了很多時(shí)間和精力才凝結(jié)的一個(gè)成果。但這只是一個(gè)開(kāi)始，未來(lái)EHT還會(huì)帶來(lái)更多前所未有的科學(xué)成果。