黑洞的彩照来了！爱因斯坦又对了！六步教你怎么看懂它

江水

黑洞的彩照来了！爱因斯坦又对了！六步教你怎么看懂它                                                         2019-04-10 21:54来源:澎湃新闻                                                   

      

原标题：黑洞的彩照来了！爱因斯坦又对了！六步教你怎么看懂它

全球翘首以待，人类历史上拍到的首张黑洞照片终于出炉。实际效果嘛，圆圆的，红红的，好像有点糊嘛？那么，“吃瓜群众”该怎么消化这个巨大的天文物理瓜呢？

知识点1：黑洞本体看不见，周围一圈是气体
众所周知，黑洞因聚集了大量质量，引力引发周围空间扭曲，连光子都无法逃逸出去，因此本体是无论如何看不见的。这次科学家们其实是追溯到了光子消失的边界，尽量看到了“极限”。
照片中间黑色的才是黑洞本体，直径大概一千亿公里，周围是被它吸积成一圈的气体，因湍急流动而摩擦发光。
知识点2：黑洞的彩色照片，其实是“假的”
拍黑洞的望远镜收集到的不是我们日常的可见光，而是一种波长更长的亚毫米波，本身是没有颜色的区别的。科学家们实际上只能感受到强弱的不同，照片的红色是后期处理的效果，你也可以理解为一种“照骗”了。
知识点3：黑洞在旋转
从地球上看，这个距离我们5000万光年的M87黑洞是在顺时针旋转的。
知识点4：南北不对称
由于这个黑洞的自旋方向在远离地球，由于多普勒效应（就像救护车加速靠近时声调会变高，远离时声调会变低），光圈并不均匀，呈现出南北一边较为明亮一边较为暗的效果。
知识点5：不是直接成像的
拍黑洞照片运用了一种叫VLBI的技术，并非直接“拍照片”，而是靠8台望远镜的数据拼凑起来的，其中还有些模糊和缺失的信息，需要科学家们边讨论边拼图。这就像靠听几个音符来认歌一样。

知识点6：爱因斯坦又对了
科幻电影爱好者们可能会发现，这个照片整体上结构和《星际穿越》里的形象还是比较符合的。这就要感谢爱因斯坦了。黑洞是他在1915年发表的广义相对论的重要推论，之前《星际穿越》的科学顾问、诺奖得主基普·索恩也是根据理论计算推测出黑洞的样子。
所以，黑洞照片不出科学家们所料，只能说，爱因斯坦又一次对了。返回搜狐，查看更多
      

江水

人类首张黑洞照片“冲洗”两年？中国科学家专业解读                                                         

2019-04-10 21:19        

来源:人民网                                                              

      

原标题：人类首张黑洞照片“冲洗”两年？中国科学家专业解读

图为黑洞艺术效果(图片来源：中国科学院国家天文台)
人民网北京4月10日电 (李依环 闻佳琪)据中国科学院官方消息，北京时间4月10日晚上21点整，人类史上首张黑洞照片将正式公开发布。比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京、美国华盛顿等六地将同步直播全球新闻发布会，共同宣布人类天文史上首张与超大质量黑洞照片有关的重大成果。
今日，人民网采访了中国科学院云南天文台研究员毛基荣、华中科技大学物理学院教授吴庆文，这两位专家所在的团队都在“事件视界望远镜项目”中承担了不同领域的研究。
黑洞本身不发光 附近存在偏振现象
黑洞在理论上是指由爱因斯坦广义相对论预言存在的一种天体，它所具有的超强引力使得光也无法逃脱它的势力范围，而该势力范围称作黑洞的半径或称作事件视界(Event Horizon)。
“黑洞本身是不发光的。”毛基荣在接受采访时介绍，因引力的存在，黑洞会对靠近它的物质产生吸积作用，这个吸积过程会发光，所产生的光有偏振效应。
毛基荣表示，黑洞吸积附近物质出现发光现象后，过程中观测黑洞的最临近区域，受广义相对论效应影响明显，将会产生一个所谓的“黑洞阴影”。这次的观测就是试图通过观测黑洞本身及其临近区域，看到黑洞的阴影。
据悉，毛基荣团队近期正在从事偏振领域的相关研究。“目前观测黑洞阴影，仍像看二维电影一样，而偏振研究将让人们像看3D电影一样观测黑洞阴影。”对于研究内容，毛基荣作出了一个非常生动的解释。
照片将为超大质量黑洞存在提供证明
在宇宙中，天文学家们根据质量将宇宙中的黑洞分成三类：恒星级质量黑洞(3-100太阳质量)、超大质量黑洞(百万-百亿太阳质量)和中等质量黑洞(介于两者之间)。
“现在我们通常认为每个星系中心都存在一个超大质量黑洞，每个星系中还存在很多恒星级黑洞。”毛基荣指出，2016年引力波的首次发布，是恒星级黑洞存在的非常好证据。这次相当于直接观测到了宇宙中超大质量黑洞的存在。
吴庆文介绍，在这次拍照任务执行前，天文学家们通过各种间接证据表明黑洞的存在。而此次项目，则是通过这个拥有地球直径的“虚拟望远镜”直接观测到了黑洞的图像。这无疑是黑洞研究史上的重要一步，人类对黑洞研究也将迈入一个新的阶段。
黑洞照片“冲洗”为何花了两年时间
据悉，“事件视界望远镜项目”成立于2017年，旨在通过联合全球多地的8组天文望远镜，构建一个口径等同于地球直径的“虚拟”望远镜，从而收集海量数据，并勾勒出黑洞的模样。EHT的“八个镜头”位于美国、墨西哥、智利、南极等地，而“冲洗”这张照片花费了两年的时间。
吴庆文解释，之所以一张照片需要花费两年的时间，是由于黑洞数据量太大，处理相对复杂，需要多个团队共同合作，相互独立确认结果的正确性，这是国际认证科学结果的惯例。“任何科学结果，最好都是通过多个不同小组独立处理，得到一样的结果，这样反复试验的结果才是可信的。”吴庆文说。
“此次观测的超级黑洞项目，是由全球200多名科学家组成的研究团队，历时两年通过各地天文望远镜组成的望远镜网络，收集并整合了黑洞图像的数据。”吴庆文表示，中国科学团队包括中科院上海天文台、中科院云南天文台、中科院高能所、北京大学、华中科技大学、南京大学、中国科学技术大学等10余位科学家参与，并在观测、数据处理和理论分析等方面做出贡献。