
於4月11日下午4:40更新。
昨天,Earthlings首先註視著黑洞的實際圖像,將我們的集體想像中的生活變成了具體的現實。
該圖像描繪了一個橙色色調的戒指,繞著一個黑洞的深色陰影盤旋,吞噬了5500萬光年的物質,在一個稱為處女座A的星系中心(Messier 87)。
這個模糊第一次看足以確認愛因斯坦的相對論即使在這個巨大深淵的邊界上也有效 - 一個極端的位置,有些人認為他的方程式會崩潰。但是這種難以捉摸的圖像提出了很多問題。這是您回答的一些問題。
什麼是黑洞?
黑洞是極其密集的物體,什麼也沒有,甚至沒有光,都無法逃脫。當他們吃附近的物質時,它們的大小就會長大。當大星星死亡並崩潰時,通常會形成黑色孔。
超級質量的黑洞是數百萬或數十億次與太陽一樣大的次數,被認為位於幾乎每個星系的中心,包括我們自己的星系。我們的名為射手座A*。
為什麼我們以前沒有看過黑洞的圖像?
黑洞,甚至是超級大的洞,都不那麼大。例如,在我們的中心拍攝黑洞的圖像銀河系人們認為,這就像太陽一樣大的400萬倍,就像在月球表面上拍攝DVD的照片,Dimitrios Psaltis,亞利桑那大學的天體物理學家告訴Vox。而且,他們寫道,黑洞通常會被材料所籠罩,這些材料可以掩蓋黑洞周圍的光線。
在此圖像之前,我們如何知道黑洞存在?
愛因斯坦的相對論首先預測,當一顆巨大的恆星死亡時,它留下了密集的核心。如果該核心的大量超過太陽,他的方程式表明,重力產生了一個黑洞。NASA。
但是直到昨天(4月10日),科學家才能拍攝或直接觀察黑洞。相反,他們依靠間接證據 - 來自附近其他物體的行為或信號。例如,一個黑洞吞噬了太近的星星。這個過程加熱了恆星,導致它們發射X射線信號,這些信號可通過望遠鏡檢測到。有時,黑洞還吐出了巨大的帶電顆粒,這再次可以被我們的儀器檢測到。
科學家有時還會研究物體的運動 - 如果它們似乎很奇怪,那麼黑洞可能是罪魁禍首。
我們在圖像中看到了什麼?
黑洞本身會發出太少的輻射以至於無法檢測到,但是正如愛因斯坦所預言的那樣,黑洞的輪廓及其事件範圍 - 可以看到光無法逃脫的邊界。
事實證明,這是真的。中間的黑圓圈是黑洞的“陰影”,這是由位於事件周圍事件地平線的發光氣體所揭示的。 (黑洞的極端引力超熱使氣體發射輻射或“發光”)。但是,在這種情況下的氣體並不是真正的橙色,而是該項目中涉及的天文學家選擇為無線電波彩色橙色,以描繪排放的光明。
黃色的音調代表了最激烈的排放,而紅色則描繪了較低的強度,黑色表示很少或沒有排放。在可見的光譜中,肉眼可能會看到排放的顏色為白色,也許被藍色或紅色略微污染。
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為什麼圖像模糊?
借助當前的技術,這是可以實現的最高分辨率。事件範圍望遠鏡的分辨率約為20微弧秒。 (如果您是從地球看,那個時期就在句子結尾處的一個時期大約是一個時期的大小,並且那個時期位於月球上的傳單中。紐約業餘天文學家協會雜誌)
事件視野望遠鏡的副主席Geoffrey Crew表示,如果您拍攝一張包含數百萬像素的普通照片,請將其炸毀幾千次並將其弄平,您會看到與黑洞圖像中看到的分辨率大約相同的分辨率。但是考慮到他們正在成像一個黑洞,距離酒店5500萬光年,這令人印象深刻。
為什麼戒指的形狀如此不規則?
任務科學家還不知道。克魯說:“好問題,我們希望將來回答。” “目前,這就是M87向我們展示的。”
科學家如何捕捉這一形象?
全球200多名天文學家使用八個地面射電望遠鏡進行了測量,統稱為事件地平線望遠鏡(EHT)。這些望遠鏡通常位於夏威夷和墨西哥的火山,亞利桑那州的山脈以及西班牙內華達州,阿塔卡馬沙漠和南極洲等高海拔地區根據國家科學基金會的聲明。
2017年4月,天文學家同時同步了所有望遠鏡,以同時從黑洞的活動視野中發出無線電波。聲明說,對望遠鏡的同步類似於創建一個令人印象深刻的20微弧形望遠鏡的地球望遠鏡,足以從巴黎的一家咖啡館一直用紐約客手中閱讀報紙。 (相比之下,他們成像的黑洞約為42個微弧形)。
然後,他們進行了所有這些原始測量,對它們進行了分析,並將它們合併為您看到的圖像。
為什麼科學家要測量無線電波而不是可見光來捕獲圖像?
與使用可見光相比,使用無線電波可以通過使用無線電波來獲得更好的分辨率。 Crew說:“目前,無線電波為目前的任何技術提供了最高的角度分辨率。”角度分辨率是指望遠鏡可以辨別兩個分離物體之間的(最小角度)。
這是實際的照片嗎?
不,不是傳統意義上的。克魯說:“很難用無線電波製作圖像。”任務科學家測量了從黑洞的事件視野中散發出的無線電波,然後用計算機處理該信息以使您看到的圖像。
這個圖像是否再次證明了愛因斯坦的相對論?
是的。愛因斯坦的相對論預測,黑洞存在,並且它們具有事件範圍。方程式還預測,事件範圍應該有些圓形,大小應與黑洞的質量直接相關。
lo and theold:一個有點圓形的事件範圍,而推斷的黑洞質量匹配了基於恆星的移動距離較遠的估計。
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他們為什麼不捕捉我們自己星系的黑洞的圖像,而是選擇一個遙遠的圖像?
M87是第一個測量的黑洞研究人員,因此他們首先分析了事件地平線望遠鏡總監Shep Doeleman在新聞發布會上說。他補充說,與射手座A*相比,這也是一個更容易的圖像,它位於我們銀河系的中心。那是因為它很遠,以至於在進行測量的夜晚中,它不會“移動”太多。 Sagittarius A*更近,因此它在天空中的“固定”並不如“固定”。 Doeleman說,無論如何,“我們很高興為SAG A*工作。” “我們沒有任何承諾,但我們希望很快能做到這一點。”
最初出版現場科學。