各位,你们正在看历史。天文学家刚刚发布了有史以来第一张事件视界的直接图像。
停止滚动并返回看稍等片刻。
在此之前,每张黑洞图像都是模拟或插图。这张“照片”拍摄于一个名为 M87 的巨型椭圆星系中心的超大质量黑洞,距离我们约 5500 万光年。这个东西非常巨大——大约是太阳质量的 65 亿倍。不就是光荣吗?
这是事件视界望远镜的第一个成果,这是一项全球合作项目,将世界各地的射电望远镜变成了一个巨型望远镜,专门用于了解黑洞在现实生活中的样子。
美丽的是,它匹配预测可以追溯到几十年前。就是这样。事实上,我们现在知道,仅仅 50 年前还只是理论的天体物理物体实际上就是天文学家和物理学家所认为的那样。
“对于理论家来说,理论与观察的对抗始终是一个戏剧性的时刻,”天体物理学家卢西亚诺·雷佐拉说德国歌德大学。 “意识到观察结果与我们的预测如此吻合,这让我松了一口气,也感到自豪。”
看起来有点像模糊的橙色污点,但这就是我们正在看的。中间是黑洞的影子。我们实际上无法看到黑洞本身,因为它巨大的引力不允许任何可检测到的辐射逸出,所以它看起来是不透明的空间。
它周围是吸积盘。 M87 的超大质量黑洞是活跃的,这意味着它被一个巨大的吸积盘包围,吸积盘由非常热的旋转气体和尘埃组成,正在慢慢落入黑洞。该光盘发出大量辐射。
因为圆盘正在旋转,所以它在靠近我们的地方显得更亮,在远离我们的地方显得更暗。爱因斯坦的理论预言了这种效应。
此时图像的分辨率还不够高,无法测量旋转速度,但 EHT 团队可以看出它正在沿顺时针方向旋转。
未来对这些数据的分析(所有这些数据都将公开)可以揭示更多细节,例如图像与广义相对论的预测的匹配程度。它还可以帮助天体物理学家找出产生这种现象的机制。巨大的相对论性喷流从主动拍摄。
您可以在公告中阅读完整的新闻报道这里。
请阅读我们的新闻发布会直播博客,其中公布了下面的历史图片。
美国东部时间上午 8:45:距离公告开始还有十五分钟!请务必不断刷新此页面以获取所有更新!对于我们在兴奋中犯下的任何打字错误,提前表示歉意。 (如果您正在观看,最好在新选项卡中打开直播。)
美国东部时间上午 8:46:好的,这就是我们正在等待的。
有两个黑洞一直是 EHT 关注的焦点:银河系中心的超大质量黑洞人马座 A* 和另一个名为 M87 的星系中心的超大质量黑洞。
Sgr A* 的质量约为太阳的 400 万倍,事件视界直径为 4400 万公里(约为太阳大小的 30 倍),距离 25,640 光年。
M87的黑洞要大得多。它的质量约为太阳的 60 亿倍,是人马座 A* 质量的约 1,500 倍。但它的距离也远了大约 2000 倍,距离为 5000 万光年,所以它的表观尺寸应该要小一些。
尝试对这些目标进行成像就像尝试在上面拍摄网球一样,穿过尘埃云。
美国东部时间上午 8:48:我们不知道我们可能会看到哪个黑洞,也不知道它会是什么样子。
法国天体物理学家让-皮埃尔·卢米内 (Jean-Pierre Luminet) 给世界带来了第一个视觉模拟1978 年黑洞的图像,上周告诉我们,“我还没有看到该图像,但我怀疑 M87* BH 图像可能比 SgrA* 的图像更好,因为后者可能具有更多的扰动扩散效应。”换句话说,它的引力越强,就能产生越强的效果。整洁的!
美国东部时间上午 8:50:更多事实,敬请期待!
如果我们得到的是图片,我们实际上不会看到黑洞本身,因为引力太强,电磁辐射都无法逃逸——甚至光的速度也不足以达到黑洞的逃逸速度。这个不归路点称为事件视界。
我们认为我们会看到剪影事件视界的一部分,被黑洞周围非常热的气体和尘埃照亮,弯曲并放大了它周围的时空。
美国东部时间上午 8:51:我们紧张地吃零食。
美国东部时间上午 8:52:这就是为什么我们如此确信它确实是一个我们很快就能看到的黑洞。
加州理工学院的理论天体物理学家菲利普·霍普金斯(未参与 EHT)告诉我们,“我认为你不会找到认为 Sgr A* 中的物体位于银河系中心或中心的天体物理学家。 M87 绝不是一个超大质量黑洞,因为这些系统周围恒星动力学的限制已经排除了我们知道如何用现有物理学制造的任何其他类型的致密天体物理物体。”
因此,如果它不是黑洞,很多科学家将有……大量的工作要做!
美国东部时间上午 8:55:还剩五分钟!
美国东部时间上午 8:56:在等待的同时,让我们讨论一下事件视界望远镜本身。 EHT 是射电望远镜,这意味着它可以接收到穿透遮蔽黑洞的尘埃云的长低频射电波长。
它不仅仅是一台望远镜,而是一个横跨全球的整个网络。它使用一种称为甚长基线干涉测量(VLBI)的射电天文学技术,其中多个望远镜一起工作。因此,EHT 实际上是一台地球大小的望远镜。它具有前所未有的分辨率。
美国东部时间上午 08:59:一分钟!我们不是在数,而是你在数。
美国东部时间上午 09:00:好吧好吧,深呼吸。我们根本没有过度换气。开始了!
美国东部时间上午 09:00:这绝对是图片。
美国东部时间上午 9:02:直播已经开始,在全球同步宣布之前,我们将进行简短的欢迎!首先发言的是欧洲研究委员会的卡洛斯·莫达斯。他很情绪化,我们能责怪他吗?不!
“爱因斯坦无法想象他发现了什么......为了拍摄 100 年前一个人梦想的东西的照片,你需要来自 40 个国家的人。”
“如果对我们所有人来说有一个重要的时刻,那就是今天。”
美国东部时间上午 9:04:您可以在 Twitter 上使用主题标签关注#EHT黑洞
美国东部时间上午 09:08:这里是!大家好,我们已经收到照片了!
有史以来第一张黑洞图像。
— 欧盟委员会 (@EU_Commission)2019 年 4 月 10 日
由事件视界望远镜拍摄。#EU资助。#真实黑洞。pic.twitter.com/seOgqfkuYL
美国东部时间上午 09:10:哦哇。看看那个。看看它。那是黑洞的阴影。这就是吸积盘。
美国东部时间上午 09:13:法兰克福歌德大学的卢西亚诺·雷佐拉 (Luciano Rezzolla) 表示:“即使是孩子也知道黑洞是什么,而最好的描述实际上来自于孩子——它只是一个无法填补的洞。”
“你可能想知道,你怎么知道它是黑洞?答案是它与我们理论上的预测非常吻合。”
美国东部时间上午 09:14:雷佐拉说,我们已经构建了数以万计的黑洞预测,其中一些与事件视界望远镜捕获的图像非常接近。
美国东部时间上午 09:15:格拉纳达大学的爱德华多·罗斯(Eduardo Ros)上台告诉我们观察结果是如何进行的。真正重要的是,他们在大气层非常稀薄和干燥的地方使用望远镜,以避免大气干扰。然后他们必须密切关注天气,并准备好在短时间内进行观测。
美国东部时间上午 09:17:南极望远镜的硬盘必须在冬天储存起来,因为飞机无法轻松进出来传输数据!
美国东部时间上午 09:19:来自拉德堡德大学的 Monika Moscibrodzka 正在解释我们所学到的知识。经过四天的观察,他们发现戒指的大小没有改变,也没有消失。这意味着它可能是一个永久物体。
环中光线的变化(前面更亮)表明旋转。图像还不够清晰,无法测量旋转,但我们确实知道它是顺时针旋转的。
美国东部时间上午 09:22:所有数据均已公开!那太棒了。六篇论文将出现在天体物理学杂志通讯,他们是此处列出供您查看。
“与所有伟大的发现一样,这只是一个开始”说@EHT望远镜谢普·杜尔曼导演#EHT黑洞 https://t.co/RjpPjXDt0a pic.twitter.com/ulngkjkNcz
— 物理世界 (@PhysicsWorld)2019 年 4 月 10 日
美国东部时间上午 09:26:图片是 M87*,但团队有信心他们很快就会捕获 Sgr A*,所以他们要求我们“敬请期待”。
“这个故事不是一个英雄的故事,而是很多英雄的故事。”
美国东部时间上午 09:29:就是这样,这就是公告!我们现在进入提问时间。唷,我们仍然不敢相信我们正在盯着第一张黑洞图像。只是……看看它。
美国东部时间上午 09:36:问题真有趣!与此同时,我们正在收集有关这一巨大成就背后的科学的更多信息,并将很快就此发表一篇单独的文章。非常感谢所有关注我们实时博客的人!
我们正站在黑洞科学新时代的黎明。