『壹』 首個黑洞延時短片發布,該怎麼理解裡面的黑洞動圖影像
視界面望遠鏡(Event Horizon Telescope,簡稱EHT,下同)合作組織發布了一組視頻,網上很多媒體轉發了視頻或動圖,聲稱是首個黑洞延時短片。我最早從網上看到的是下面這個動態圖:
現在已經很難判斷當時發生了什麼事,是不是有顆恆星被吸進了吸積盤?只有平常的亮度變化,一般認為可能是吸積盤上超強的磁場擾動吸積盤上的等離子體引起密度變化並產生耀斑引起的。
總的來說,這個黑洞延時視頻是通過數據模擬了多年來M87中心黑洞吸積盤的變化情況,並非反映平時黑洞的旋轉情況,用“黑洞延時短片”這個名稱好像不太合適。
『貳』 高清黑洞照片是怎樣的,關於黑洞你了解多少
這是最新的黑洞真實高清大圖,是由事件視界望遠鏡(EHT)合作組織發布的。
所以,探索黑洞以及更廣闊的宇宙,正是需要如此大膽的想像和縝密的研究。
『叄』 給我個黑洞圖片
首先要說,純黑洞是看不到的,因為強大的引力使光和大多數射線無法逃逸,其次,除非是星系中心的超大黑洞,一般黑洞都是很小的。。科學家對黑洞一般都是通過黑洞吸積物,放出的X射線,以及引力透鏡效應來觀測和猜測的。所以所有圖片都是想像圖。
圖1,黑洞。
『肆』 開辟黑洞觀測的新時代!首張黑洞圖像曝光,有力印證廣義相對論
科學家所展示的首張黑洞圖像,是天文物理學一個重要的里程碑,不僅有力地證明了愛因斯坦的廣義相對論,而且還給黑洞觀測開辟了一個新的時代。
圖解:由事件視界望遠鏡拍攝的位於M87的超大質量黑洞的首張圖像,雖然距離地球5300萬光年,但它足夠大到讓天文學家可以從地球上觀測到它。
這張照片展示了事件視界 — 在附近星系的超大質量黑洞周圍沒有任何東西,甚至光線都無法逃離的引力點。
這是史上首次產生的黑洞圖像,是全球致力於事件視界望遠鏡組織的科學家們的成果。
圖解: 為了製作這幅圖像,科學家們將觀測到的無線電波頻率與我們實際能看到的宇宙中已知元素的無線電波頻率進行了匹配。
「 歷史 書將會把時間分為圖像之前和圖像之後,」德國普朗克電波天文研究所、對事件視界望遠鏡項目有貢獻的英國黑洞凸輪主要研究人員之一的邁克爾·克拉默教授說,「這是第一次實現這一目標,時間太長了。」
梅西耶87
這張圖片展示了離地球5300萬光年遠的M87橢圓星系超大質量黑洞周圍環繞著的事件視界陰影。看到這一事件視界絕非易事,盡管黑洞本身體積比我們的太陽大65億倍,但我們之間相隔的距離還是讓它看起來顯得非常的小。
圖解: 研究人員將這些數據放在一塊虛擬畫布上,基本上都是用數字繪制這幅圖像的,以便於得出世界上的第一張黑洞圖片。
這便是我們以前從來沒拍過這類圖像的其中一個原因,沒有一台望遠鏡可以單獨擁有困禪這種觀測被認為位於所有星系中心的超大質量黑洞的能力。相反,事件視界望遠鏡項目結合了世界各地八個大型射電望遠鏡的觀測能力,從南極點到西班牙,創造了一個地球大小的虛擬超級望遠鏡。
「我們同時(用八個望遠鏡)觀測,這樣,當地球轉動時,總有三四個望遠鏡是望著黑洞的,」另一個黑洞凸輪主要研究人員,德國法蘭克福歌德大學的盧西亞諾·瑞佐拉教授說道,「我們已經收集(信息)並且建立了一個我們認為與我們對黑洞的期望一致的圖像。」
圖解: 藝術家筆下黑洞的概念圖。周圍環繞黑洞的盤狀物質即為吸積盤、上方條狀物為噴流。該圖未考慮黑洞自身造成的重力透鏡效應對影像的影響。
「當然,我們本來希望證明愛因斯坦是錯的,但是我們所看到的一切都完全符合廣義相對論所給出的預測。」——荷蘭內梅亨拉德堡德大學的海諾·法爾克教授。
在M87中心的黑洞觀測,於2017年4月拍攝了短暫的10天,偶然的好天氣讓望遠鏡能夠連續觀測。團隊甚長基線干涉測量(VLBI)技術結合望遠鏡的觀測給出最終圖像。
圖解: 以X射線波段觀測的人馬座A*
但是收集了如此多的數據 — 4PB,或者400萬GB -它無法進行數字傳輸。在圖像進行處理前,它必須通過海空物理運輸。直到2018年夏天,天文學家才最終把真正的圖像放在一起。
相對論
1915年,阿爾伯特·愛因斯坦在它的廣義相對論理論里首次提出了黑洞的存在。他提出,如果一個物體的質量驚人地達到了高水平,它自身就會陷入一個時間和空間的奇點,在這個奇點里,重力臘空強烈到把已知的物理定律給打破了。
從那時起,我們發現了黑洞存在的間接證據,我們看到被叫做類星體這種疑似黑洞周圍的超熱材料區域,還有被我們認為是銀河系中心的黑洞周圍所環繞的恆星。我們還探測到了引力波 — 由兩個黑洞合並形成的時空波紋。然而,我們以前從未見過真正的黑洞。
圖解: 超輪尺瞎大質量黑洞從吸積盤中吸積的概念圖。
M87黑洞圖像與我們所預測的相一致,黑洞的陰影證明它的引力強烈到它自身的光就是彎曲的,這是由廣義相對論所作出的預測。我們還可以看到黑洞內部和外部之間的邊界 — 事件視界 — 實際上是存在的,並伴隨著周圍一圈的光子。
「當然,我們本來希望證明愛因斯坦是錯的,但是我們所看到的一切都完全符合廣義相對論所給出的預測。」——荷蘭內梅亨拉德堡德大學的海諾·法爾克教授說,他也是黑洞凸輪的主要研究人員。「這證實了廣義相對論最基本的預測之一通過了測試。」
人馬座 A
雖然研究人員將重點放在了M87上,但全部事件世界項目還計劃嘗試生成一張在銀河系中心的黑洞圖像,將它成為人馬座A。
團隊已經對這個項目用相同的甚長基線干涉測量技術方法進行了觀測,並且希望在未來一年左右生成圖像。雖然黑洞距離M87近25,000光年遠,但是它在400萬的太陽質量下也小了大約1000倍。這是一項獨特的挑戰。
「我們同時從M87和銀河系中心獲取數據,」克拉默教授說,「目前我們集中精力研究M87,一旦研究結束,我們便將精力集中在人馬座A上。」
科學家也希望這一發現將迎來一個黑洞觀測的新時代。他們使用的技術突破了現代 科技 的極限,但事實證明這一極限是很有可能會被突破的。通過組成世界各地多個望遠鏡,基本上可以將地球變成一個巨大的望遠鏡,如此,宇宙間迷人的物體才能讓人看到。
這種方法的主要限制是地球的大小 — 我們不能在我們的星球上建造一個它本身更大的虛擬望遠鏡。因此,如果我們相觀察其他星系的黑洞,我們可能不得不在太空中使用望遠鏡。比如,在地球軌道上使用三個望遠鏡,未來三年可能會看到更多的黑洞。
「看到更多黑洞的唯一方法就是使用一個比地球更大的望遠鏡」法爾克教授說,「為此,我們需要去太空。」
科學家如何把地球變成一個巨大的望遠鏡?
圖解: EHT(藍綠線)與GMVA(黃線)之望遠鏡陣列分布。其中ALMA和IRAM同時屬於兩個陣營
圖解: 在預定的時刻,所有的望遠鏡都記錄了來自天空同一區域的無線電波。
圖解: 從望遠鏡收集數據的中央處理設備。它使用了原子鍾(上圖),以進行同步不同的錄音,並消除一些噪音。盡管解析度很高,但數據並不完整,因此需要使用一些計算機演算法來填補這些空白。
參考資料
1.WJ網路全書
2.天文學名詞
3. horizon- LI SYAORAN- Jonathan O'Callaghan
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