人類第一張黑洞照片怎麼拍的 首張黑洞照片的拍攝過程
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看不見的黑洞,連光都可以吞噬,那麼如何能夠被科學家拍攝到呢,人類拍攝的首張黑洞照片,他是黑洞存在的直接視覺證據,向所有人證實了黑洞的存在,那麼人類第一張黑洞照片怎麼拍的?下面本站帶來介紹。
對黑洞的觀測和研究都極爲困難,連光都難以從黑洞中逃逸出來。
這次的黑洞照片,準確來說,不能算是“拍照”。
通常我們給物體拍照時,實際上是相機接受到了物體發射或者反射來的光線後成像。
但是這招在黑洞身上不管用。黑洞本身並不發光,也不反光,而是把視界以內的光線都吞掉了,所以黑洞根本不會傳遞光線給望遠鏡,它是“黑”的。
不過,黑洞本身不會發光,但它周圍會存在一些極具標識性的結構——大量氣體形成旋轉的氣體盤。還有一部分物質磁場作用而被拋射出來,這就是黑洞的噴流。吸積盤和噴流都會釋放出光信號。
所以今天的這張照片,拍攝的是視界外的物體在向黑洞墜落時,所最後發出的光芒。
我們拍不到隱形的人,但我們能拍到隱形人穿的衣服。這些物體被吞噬前發出最後的閃光,成了黑洞身上披着的明亮輕紗。輕紗中央罩着黑洞的部分顯得較黯淡,而輕紗的邊緣則明亮很多,最終就形成了照片中那樣的美麗剪影。
我們其實是通過光明來看到黑暗,通過黑洞在照片上的“缺席”來看到黑洞的“存在”。
實際上,給黑洞拍照最大的難點並不是它“黑”,而是黑洞實在是離我們太遠了。
這次拍攝的黑洞距離地球真的太太太太遙遠,室女A星系(M87)黑洞,離地球距離5500萬光年。
光走1秒的距離,已經能繞地球7圈半,整個太陽系的半徑,也就是1光年的幾千分之一。
5500萬光年這個尺度,已經無法用言語來形容。
室女A星系(M87)黑洞,幾乎是從地球上最容易“看清”的黑洞了。它是位於星系核心的超大質量黑洞,比普通黑洞要大很多,質量約是太陽的65億倍。再加上它的軌道週期長,星際氣體的干擾小,所以最後的照片成像質量要更高一點。
但由於距離實在過於遙遠,要看清它,不亞於在地球上用肉眼看月球上的一顆蘋果。
爲了實現這個高難度目標,科學家們用了一種叫做甚長基線干涉的技術,整合了世界各地的8個射電望遠鏡組。
這些大大小小的望遠鏡,位於太平洋中的島嶼、墨西哥的火山、智利的沙漠、南極圈的冰雪上……
集合了全世界的力量,才創造出來這個覆蓋口徑等效於地球直徑的天文望遠鏡陣列。
這些望遠鏡,每年能夠同時觀測到目標黑洞的時間,也只有短短5個星期而已。
爲了進行時間上的精確同步,甚至使用了原子鐘,這個人類目前所能最精確的計算時間方法 。
在每個觀測中心,科學家們用提前校對好的原子鐘時間,對每一個電磁波到達的時間進行分別標定和存盤,等觀測結束後,再使用大型計算機集羣將會對數據時間進行合併與分析,這張黑洞照片,才被“計算”了出來。
這個計算,從2017年4月開始直到現在。換句話說,從望遠鏡“看”到黑洞,再到我們人類能看到黑洞,至少用了兩年。
從愛因斯坦1915年提出廣義相對論,到現在已經過去了100年。
這次觀測到的室女A星系(M87)黑洞,位於銀河系隔壁的室女座星系。跟以自轉運動爲主的螺旋星系,也就是我們所在的銀河不同,室女座星系是橢圓星系,裏面的恆星的運動是以不規則的運動爲主。
也就是說,跟銀河系,是完全不一樣的風景。
人類現在連火星都到不了,更別說走出太陽系了。
而M87星系離地球,大概有千幾億個太陽系的距離。
這個距離,是我們窮極畢生,甚至可能直到人類滅絕,都無法跨越的距離。
所以這張黑洞照片,是全地球人一起,用望遠鏡跨越了銀河系,跨越了幾千億個太陽系的距離。
到5500萬年前的室女座A星系,看了一眼。
以上就是人類第一張黑洞照片怎麼拍的,首張黑洞照片的拍攝過程,請大家繼續關注。
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