莞城在線_點擊東莞新聞_觸摸東莞生活_東莞新聞資訊網!

設為首頁 收藏本頁

logo

關于“攝獵”黑洞的八大天問曹操傳萬能調試器

時間:2019-04-13 22:20 來源:http://www.384324.live 作者:莞城在線
摘要:本文由中科院中國科普博覽微信公號與本版合營推出。作圈外工錢《黑洞來客》團隊成員,此中茍利軍為中科院國家天文臺研究員、國家天文臺恒星級黑洞發生發火現象研究創新團組賣力人。 北京時間4月10日,人類首張黑洞照片在全球六地的視界望遠鏡頒布會上同步頒布。經

  本文由中科院中國科普博覽微信公號與本版合營推出。作圈外工錢《黑洞來客》團隊成員,此中茍利軍為中科院國家天文臺研究員、國家天文臺恒星級黑洞發生發火現象研究創新團組賣力人。

  北京時間4月10日,人類首張黑洞照片在全球六地的視界望遠鏡頒布會上同步頒布。顛末漫長的等級候,在全球200多位科學家的努力之下,第一幅黑洞照片新鮮出爐。

  持久以來在電腦上仿照獲得的黑洞形象,第一次序順序序真實地出此刻我們的眼前。在這張來自視界望遠鏡的照片里,M87中間黑洞猶如影戲《指環王》中索倫的魔眼,在緩和而神秘的赤色光環中央,是一片深黑的無底之洞。

  這個圓環》》的一側亮一些,另一側暗一些,原因在于吸積盤的活動效應——朝向我們視線活動的區域因為多普勒效應而變得更亮,遠離我們視線活動的區域會變暗。中央玄色的區域就是黑洞自己——光芒無法逃離之處。

  1968年,美國天體物理學家約翰·惠勒提出了“黑洞”的觀念,而100多年前德國物理學家卡爾·史瓦西就為黑洞作出了精確解。今天我們收獲了第一張黑洞的照片,人類對黑洞和宇宙的熟悉又邁出了關頭一步。

  在2017年4月全球數個射電望遠鏡陣列組成虛擬望遠鏡網絡事件視界望遠鏡(EHT)并拍下第一張黑洞照片之時,我們就曾寫到:“人類第一次序順序序看到黑洞的視界面,無論我們終極獲得的黑洞圖像是什么樣子——是像影戲畫面一般壯不雅觀廣大,或圈外人只有幾個恍惚的像素點——事件視界望遠鏡都意義特殊,這是我們在黑洞不雅視察史上邁出的主要一步。不雅視察功效不貳貳僅僅是一張照片那么簡樸,它一方面斥責責應著愛因斯坦的廣義相對論,另一方面也將輔佐我們答復星系中的壯不雅觀噴流是如何孕育產生并影響星系演化的。我們將成為有史以來第一批‘看見’黑洞的人類,真是好運氣。”

  兩年之后,這張名貴的照片終于出此刻我們眼前,同時它讓我們思索下面的一些問題。

  ①這張值得全世界六地同時興師動眾頒布的照片,終究是怎么拍出來的?

  在已往10多年間,美國麻省理工學院的科學家們聯合了其它研究機構的科研人員,開展了激動人心的“事件視界望遠鏡”項目,全球多地的一系列亞毫米射電望遠鏡同時對黑洞展開不雅視察。

  事件視界望遠鏡由位于四大洲的數個射電望遠鏡所組成,構建了一架和地球巨細相稱的望遠鏡。它們北至西班牙,南至南極,向選定的方針撒出一條大網,撈回海量數據,以勾畫出黑洞的模樣。

  事實上,亞毫米波段和我們很是認識的可見光有著天壤之別。這個波段我們是無法直接看到的,操作亞毫米波段給黑洞拍照,其實就是獲得黑洞相近圍輻射的空間漫衍圖。

  對付我們日常接觸的光學照片來說,它回響反映的是光學波段不貳貳同顏色或圈外人頻率的光子在不貳貳同空間位置上的漫衍環境。明利劍了這一點以后,我們就很等閑理解亞毫米波段“黑洞照相館”的道理了。

  固然是在單個頻率進行亞毫米波段不雅視察,但由于黑洞相近圍不貳貳同區域的光子所孕育產生的輻射強度不貳貳同,我們可以獲得一個光子強度漫衍圖,然后我們假定不貳貳同的強度對應著不貳貳同的顏色,就能夠獲得一幅“偽色圖”——圖中的顏色很可能是科學家按照小我私家興趣自行設定的顏色。

  ②影戲《星際穿越》中的“卡岡圖雅”黑洞有著深不貳貳見底的玄色中間與立體清楚的氣體圓環》》,這次序順序序頒布的照片里的M87為何恍惚很多?

  與光學照片一樣,清楚度泉源于辨別率。要提高望遠鏡辨別率,可從兩方面努力:一是降低不雅視察頻段光子的波長(等級價于增強能量),二是增加望遠鏡的有效口徑。操作全球不貳貳同處所的望遠鏡聯網,我們獲得了一個口徑超大的望遠鏡,并在相關技能相對成熟的射電波段內,選擇了能量最高的毫米和亞毫米波段。

  值得留意的是,有效口徑取決于望遠鏡網絡中相距最遠的兩個望遠鏡之間的距離。2017年,一系列亞毫米波望遠鏡插手不雅視察,2018年北極圈內格陵蘭島的亞毫米波望遠鏡插手,基線長度增加,提高了辨別率。

  固然我們此刻的亞毫米望遠鏡基線已到達了1萬公里,但空間辨別率剛到達黑洞視界面的尺微暇,所以在科學家們不雅視察的有限區域內,就相稱于只有有限的幾個像素。在《星際穿越》中,天文學家基普·索恩設想的黑洞形象——包孕吸積盤的很多詳細細節——都通過技能手段泛起了出來,然而在真實的環境下,我們在照片中只能看到吸積盤上的幾個亮斑而已。

  既然我們可以將兩個望遠鏡安排得很遠實現更高辨別率,那么能否只用兩個望遠鏡來完成黑洞照片呢?很遺憾,不貳貳行。不雅視察要求的不貳貳僅僅是辨別率,另有火速度——高辨別率可以讓我們看到更多的細節,而高火速度則能夠讓我們看到更暗的天體。

  ③視界望遠鏡2017年最先拍攝,近日才頒布成就,為什么這張“簡樸”且“恍惚”的照片“沖刷”了兩年之久?

  首先,望遠鏡不雅視察到的數據量很是重大。2017年,望遠鏡的數據量到達了10PB(10240TB),2018年又增加了格陵蘭島望遠鏡,數據量擔任增加。重大的數據量使措置懲罰懲罰的難度不貳貳停加大。

  其次序順序序,在數據措置懲罰懲罰的歷程傍邊,科學家也遭遇了不貳貳少技能難題——黑洞周圍圍的氣體處于一種極度情況傍邊,其活動有著很是多的不貳貳確定性——為了解決這些問題,科學家們還專門開發了特定的措施和工具。

  再次序順序序,為了保證功效的準確性,在終極數據措置懲罰懲罰的時候,嚴謹的科學家們在兩個不貳貳同的處所分袂措置懲罰懲罰、分袂驗證。全世界范疇內設立了兩個數據中間,一個是位于美國的麻省理工學院,此外一個是位于德國的馬普射電所。二圈外人互相獨登時措置懲罰懲罰數據,也互相驗證和校對,保證了終極功效準確可靠。

  ④黑洞研究歷時已久,4年前引力波已經讓我們“聽”到了來自黑洞合并的聲音,為什么直到今天我們才“看”到黑洞的照片?

  簡樸地說是因為黑洞區域實在太小了——而之前望遠鏡角辨別率或圈外人放大倍數不貳貳夠,在已往幾年中,我們才真正實現了能夠看到黑洞周圍圍區域的辨別能力。

責任編輯: 莞城在線

閱讀排行

江苏时时彩计划软件 15选5走势图江苏 福建省股票微信群 贵阳麻将技巧 手机捕鱼大亨 股票是涨还是跌 浙江6+1开奖号码搜索 香港2020暂停搅珠 意甲亚特兰大队 大神娱乐豪利棋牌 大唐麻将怎么看出有挂