各位,你們正在看歷史。天文學家剛剛發布了有史以來第一張事件視界的直接圖像。
停止滾動並返回看稍微看一下。
在此之前,每張黑洞影像都是模擬或插圖。這張「照片」拍攝於一個名為 M87 的巨型橢圓星系中心的超大質量黑洞,距離我們約 5500 萬光年。這個東西非常巨大——大約是太陽質量的 65 億倍。不就是光榮嗎?
這是事件視界望遠鏡的第一個成果,這是一項全球合作項目,將世界各地的電波望遠鏡變成了一個巨型望遠鏡,專門用於了解黑洞在現實生活中的樣子。
美麗的是,它匹配預測可以追溯到幾十年前。就是這樣。事實上,我們現在知道,僅僅 50 年前還只是理論的天文物理物體其實就是天文學家和物理學家所認為的那樣。
“對於理論家來說,理論與觀察的對抗始終是一個戲劇性的時刻,”天體物理學家盧西亞諾·雷佐拉說德國歌德大學。 “意識到觀察結果與我們的預測如此吻合,這讓我鬆了一口氣,也感到自豪。”
看起來有點像模糊的橘色污點,但這就是我們正在看的。中間是黑洞的影子。我們實際上無法看到黑洞本身,因為它巨大的引力不允許任何可偵測到的輻射逸出,所以它看起來是不透明的空間。
它周圍是吸積盤。 M87 的超大質量黑洞是活躍的,這意味著它被一個巨大的吸積盤包圍,吸積盤由非常熱的旋轉氣體和塵埃組成,正在慢慢落入黑洞。該光碟發出大量輻射。
因為圓盤正在旋轉,所以它在靠近我們的地方顯得更亮,在遠離我們的地方顯得更暗。愛因斯坦的理論預言了這個效應。
此時影像的解析度還不夠高,無法測量旋轉速度,但 EHT 團隊可以看出它正在順時針方向旋轉。
未來對這些數據的分析(所有這些數據都將公開)可以揭示更多細節,例如圖像與廣義相對論的預測的匹配程度。它也可以幫助天文物理學家找出產生這種現象的機制。巨大的相對論性噴流從主動拍攝。
您可以在公告中閱讀完整的新聞報道這裡。
請閱讀我們的新聞發布會直播博客,其中公佈了下面的歷史圖片。
美國東部時間上午 8:45:距離公告開始還有十五分鐘!請務必不斷刷新此頁面以獲取所有更新!對於我們在興奮中犯下的任何打字錯誤,請提前表示歉意。 (如果您正在觀看,最好在新分頁中開啟直播。)
美國東部時間上午 8:46:好的,這就是我們正在等待的。
有兩個黑洞一直是 EHT 的焦點:銀河系中心的超大質量黑洞人馬座 A* 和另一個名為 M87 的星系中心的超大質量黑洞。
Sgr A* 的質量約為太陽的 400 萬倍,事件視界直徑為 4,400 萬公里(約太陽大小的 30 倍),距離 25,640 光年。
M87的黑洞大得多。它的質量約為太陽的 60 億倍,是人馬座 A* 質量的約 1,500 倍。但它的距離也遠了大約 2000 倍,距離為 5000 萬光年,所以它的表觀尺寸應該要小一些。
嘗試對這些目標進行成像就像嘗試在上面拍攝網球一樣,穿過塵埃雲。
美國東部時間上午 8:48:我們不知道我們可能會看到哪個黑洞,也不知道它會是什麼樣子。
法國天文物理學家讓-皮埃爾·盧米內 (Jean-Pierre Luminet) 為世界帶來了第一個視覺模擬1978 年黑洞的圖像,上週告訴我們,“我還沒有看到該圖像,但我懷疑 M87* BH 圖像可能比 SgrA* 的圖像更好,因為後者可能具有更多的擾動擴散效應。”換句話說,它的引力越強,就能產生越強的效果。整潔的!
美國東部時間上午 8:50:更多事實,敬請期待!
如果我們得到的是圖片,我們實際上不會看到黑洞本身,因為引力太強,電磁輻射都無法逃逸——甚至光的速度也不足以達到黑洞的逃逸速度。這個不歸路點稱為事件視界。
我們認為我們會看到剪影事件視界的一部分,被黑洞周圍非常熱的氣體和塵埃照亮,彎曲並放大了它周圍的時空。
美國東部時間上午 8:51:我們緊張地吃零食。
美國東部時間上午 8:52:這就是為什麼我們如此確信它確實是一個我們很快就會看到的黑洞。
加州理工學院的理論天文物理學家菲利普霍普金斯(未參與 EHT)告訴我們,「我認為你不會找到認為 Sgr A* 中的物體位於銀河系中心或中心的天文物理學家。M87 絕不是一個超大質量黑洞,因為這些系統周圍恆星動力學的限制已經排除了我們知道如何用現有物理學製造的任何其他類型的緻密天文物理物體。
因此,如果它不是黑洞,很多科學家將有…大量的工作要做!
美國東部時間上午 8:55:還剩五分鐘!
美國東部時間上午 8:56:在等待的同時,讓我們討論一下事件視界望遠鏡本身。 EHT 是射電望遠鏡,這意味著它可以接收到穿透遮蔽黑洞的塵埃雲的長低頻射電波長。
它不僅僅是一台望遠鏡,而是一個橫跨全球的整個網路。它使用一種稱為甚長基線干涉測量(VLBI)的射電天文學技術,其中多個望遠鏡一起工作。因此,EHT 實際上是一台地球大小的望遠鏡。它具有前所未有的分辨率。
美國東部時間上午 08:59:一分鐘!我們不是在數,而是你在數。
美國東部時間上午 09:00:好吧好吧,深呼吸。我們根本沒有過度換氣。開始了!
美國東部時間上午 09:00:這絕對是圖片。
美國東部時間上午 9:02:直播已經開始,在全球範圍內同步宣布之前,我們將進行簡短的歡迎!首先發言的是歐洲研究委員會的卡洛斯‧莫達斯。他很情緒化,我們能怪他嗎?不!
「愛因斯坦無法想像他發現了什麼......為了拍攝 100 年前一個人夢想的東西的照片,你需要來自 40 個國家的人。”
“如果對我們所有人來說有一個重要的時刻,那就是今天。”
美國東部時間上午 9:04:您可以在 Twitter 上使用主題標籤關注#EHT黑洞
美國東部時間上午 09:08:這裡是!大家好,我們已經收到照片了!
有史以來第一張黑洞圖。
— 歐盟委員會 (@EU_Commission)2019 年 4 月 10 日
由事件視界望遠鏡拍攝。#EU資助。#真實黑洞。pic.twitter.com/seOgqfkuYL
美國東部時間上午 09:10:哦哇。看看那個。看看它。那是黑洞的陰影。這就是吸積盤。
美國東部時間上午 09:13:法蘭克福歌德大學的盧西亞諾·雷佐拉 (Luciano Rezzolla) 表示:“即使是孩子也知道黑洞是什麼,而最好的描述實際上來自於孩子——它只是一個無法填補的洞。”
“你可能想知道,你怎麼知道它是黑洞?答案是它與我們理論上的預測非常吻合。”
美國東部時間上午 09:14:雷佐拉說,我們已經建立了數以萬計的黑洞預測,其中一些與事件視界望遠鏡捕捉的影像非常接近。
美國東部時間上午 09:15:格拉納達大學的愛德華多·羅斯(Eduardo Ros)上台告訴我們觀察結果是如何進行的。真正重要的是,他們在大氣層非常稀薄和乾燥的地方使用望遠鏡,以避免大氣幹擾。然後他們必須密切注意天氣,並準備好在短時間內進行觀測。
美國東部時間上午 09:17:南極望遠鏡的硬碟必須在冬天儲存起來,因為飛機無法輕鬆進出傳輸資料!
美國東部時間上午 09:19:來自拉德堡德大學的 Monika Moscibrodzka 正在解釋我們所學到的知識。經過四天的觀察,他們發現戒指的大小沒有改變,也沒有消失。這意味著它可能是永久物體。
環中光線的變化(前面較亮)表示旋轉。影像還不夠清晰,無法測量旋轉,但我們確實知道它是順時針旋轉的。
美國東部時間上午 09:22:所有數據均已公開!那太棒了。六篇論文將出現在天體物理學雜誌通訊,他們是此處列出供您查看。
“就像所有偉大的發現一樣,這只是一個開始”說@EHT望遠鏡謝普杜爾曼導演#EHT黑洞 https://t.co/RjpPjXDt0a pic.twitter.com/ulngkjkNcz
— 物理世界 (@PhysicsWorld)2019 年 4 月 10 日
美國東部時間上午 09:26:圖片是 M87*,但團隊有信心他們很快就會捕獲 Sgr A*,所以他們要求我們「敬請期待」。
「這個故事不是一個英雄的故事,而是很多英雄的故事。」
美國東部時間上午 09:29:就是這樣,這就是公告!我們現在進入提問時間。唷,我們仍然不敢相信我們正在盯著第一張黑洞影像。只是……看看它。
美國東部時間上午 09:36:問題真有趣!與此同時,我們正在收集有關這一巨大成就背後的科學的更多信息,並將很快就此發表一篇單獨的文章。非常感謝所有關注我們即時部落格的人!
我們正站在黑洞科學新時代的黎明。