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    人类首张黑洞照片面世 超大黑洞距地球5500万光年
    2019年04月11日 16:07        稿件来源:中国新闻网
    事件视界望远镜合作组织供图
    事件视界望远镜合作组织供图

      中新网上海4月10日电 (记者 孙自法)全世界200多位科学家合作完成的一项重大天文学成果——人类首张黑洞照片,?#26412;?#26102;间4月10日晚在全球多地同步发布。事件视界望远镜(EHT)宣布,已成功获得超大黑洞的第一个直接视觉证据,该黑洞图像揭示了室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞,它距离地球5500万光年,质量为太阳的65亿倍。

      当晚9时,人类首张黑洞照片上海发布会在中国科学院上海天文台举行。天文学家介绍说,EHT是一个通过国际合作而实现的、由8个地面射电望远镜组成的观测阵列,旨在通过形成一个口?#24230;?#22320;球大小的“虚拟”望远镜来捕捉黑洞的图像,其所达到的灵敏度和?#30452;?#26412;领都前所未?#23567;?#30334;年之前,爱因斯坦提出的广义相?#26376;?#24471;到了首次试验验证。如今,作为多年国际合作的成果,EHT为科学家们提供了研究宇宙中最极端天体的新手段。

      “我们捕获到了黑洞的首张照片”,来自哈佛大学及史密松宁学会的EHT项目主任谢泼德·多尔曼(Sheperd S.Doeleman)说,“这是一项由200多位科研人员组成的团队完成的非凡的科研成果。”

      黑洞是一?#30452;?#26497;度压缩的宇宙天体,在一个很小的区域内包含着令人难以置信的质量。这种天体的存在以极?#35828;?#26041;?#25509;?#21709;着周围的环境,让时空弯曲,并将周围的气体吸进来。在此过程中,气体的引力能转化成热能,因此气体温度变得很高,会发出强烈辐射。“如此一来,黑洞就像沉浸在一片类?#21697;?#20809;气体的明亮区域内,我们预期黑洞会形成一个类似阴影的黑暗区域。这正?#21069;?#22240;斯坦广义相?#26376;?#25152;预言的,可我们以前?#28216;?#35265;过。”EHT科学委员会主席、来自荷兰奈梅亨大学的海诺·法尔克(Heino Falcke)解释称,“这个暗影的形成,源于光线的引力弯曲和黑洞视界对光子的捕获。暗影揭示了黑洞这类迷人天体的很多本质,也使得我们能够测量M87中心黑洞的巨大质量。”

      多次独立的EHT观测通过多个校?#23478;?#21450;不同的?#19978;?#26041;法均揭示了一个环状的结构及其中心的暗弱区域,即黑洞阴影。“一旦我们成功对黑洞阴影?#19978;瘢?#23601;可以将观测结果与理论预言相比较,检验考虑了时空弯曲、超高温及超强磁场?#20219;?#29702;性质在内的大量模型。令人惊讶的是,我们所观测到图像的许多特征与理论预言相一致”,EHT董事会成员贺曾朴评论道,“这使得我们对观测的理论解释,包括对黑洞质?#24247;?#27979;量,都充满信心。”

      EHT建设和最新获得人类首张黑洞照片的成果源于数十年观测、?#38469;?#21644;理论工作的坚持与积累,也?#20392;?#29699;团队合作的典范,由中科院国家天文台、紫金?#25945;?#25991;台和上海天文台共同建立的中科院天文大科学中心是EHT一个合作机构的成员,并由中科院上海天文台牵头组织协调参与此次EHT项目合作,积极参加全球对遥远M87星系中心超大黑洞的颠?#27531;?#35266;测。

      中科院上海天文台台长沈志强研究?#21271;?#31034;,“对M87中心黑洞的顺利?#19978;?#32477;不是EHT国际合作的终点站,我们期望也相信在不久的将来EHT会有更多令人兴奋的结果”。

      “我们已经取得了上一代人认为不可能做到的事情”,谢泼德·多尔曼总结说,“?#38469;?#30340;突破、世界上最好的射电天文台之间的合作、创新的算法都汇聚到一起,打开了一个关于黑洞和事件视界的全新窗口”。

      创建EHT是一项艰巨的挑战,需要升级和连接部署8个现有的射电望远镜来组成全球网络,包括ALMA、APEX、IRAM30米望远镜、JamesClerkMaxwell望远镜、大毫米波望远镜(LMT)、亚毫米波阵(SMA)、亚毫米波望远镜(SMT)和南极望远镜(SPT)。这些望远镜分布在各种具有挑战性的高海拔地区,包括夏威夷和墨西哥的火?#20581;?#20122;利桑那州的山脉、西班牙的内华达山脉、智利的阿塔卡马沙漠以及南极点。此外,马普射电所和麻省理工学院海斯塔克天文台的专用超?#37117;?#31639;机负责了对原始观测数据的互相关工作。

      EHT观测使用了甚长基线干涉测量(VLBI)?#38469;酰?#35266;测波段是1.3毫米。世界各地的射电望远镜同步观测,同时利用地球自转,形成一个口?#24230;?#22320;球大小的“虚拟”望远镜,达到的?#30452;媛试?0微角秒,观测效果足以在巴黎的一家路边咖啡馆阅读纽约街头的报?#20581;?/p>

      据了解,获得人类首张黑洞照片这一具有里程碑意义的重大科学成果,也被权威学术期刊《天体物理学杂志通信》于4月10日以特刊的形式发表6篇论文。(完)

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