南京报业网

您的位置:南京报业网 > 精彩推荐 > 内容

【金陵晚报】首张黑洞照片来了

2019-04-11 15:21:12

图片由事件视界望远镜合作组织提供

昨天北京时间21点整,全球六地同时召开新闻发布会(比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京以及美国华盛顿),同步发布世界首张黑洞照片!这有可能是今年最重要的科学发现之一。

黑洞究竟是什么?

理论上,黑洞是爱因斯坦广义相对论预言存在的一种天体。它具有的超强引力使得光也无法逃脱它的势力范围,该势力范围称作黑洞的半径或称作事件视界。

宇宙中,根据质量天文学家们将宇宙中的黑洞分成三类:恒星级质量黑洞(几十倍至上百倍太阳质量)、超大质量黑洞(几百万倍太阳质量以上)和中等质量黑洞(介于两者之间)。

黑洞是怎么形成的?

当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料,由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度,质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”就诞生了。

首张黑洞照片怎样拍?

“如果地球是平的,那使用这一技术可以从波恩看清纽约街头报纸上的字。”德国马克斯·普朗克射电天文研究所所长安东·岑苏斯说,集合全球射电望远镜给黑洞拍照,有助于探索宇宙形成之谜。岑苏斯作为项目协作委员会主席及照片数据分析机构的负责人主持比利时布鲁塞尔的新闻发布会。

岑苏斯在德国波恩接受记者专访时介绍,这个项目的主要任务是拍摄两个黑洞。一个位于银河系中心,名为“人马座A×”,是距离我们最近的超大质量黑洞; 另一个就是位于银河系邻近星系M87中心的黑洞,它的质量要大得多。它们是按人类“现有的能力”确定的“理想观测对象”。

即使最近的“人马座A×”,距地球也有2.6万光年,M87更是距离地球5500万光年。给这么远的对象拍照,需要举全球之力。岑苏斯说,这一名为“事件视界望远镜”的项目团队由来自全球的数百名研究人员组成,集合了分布在全球各地的多个射电望远镜。岑苏斯说,给黑洞拍照主要应用的是“甚长基线干涉测量技术”,通过阵列望远镜,既能敏感捕捉微弱信号,又能拥有高分辨率,从而进行详尽观测。据介绍,拍照工作大约两年前正式启动,位于欧洲、美洲、大洋洲和南极洲的8个天文台参与。岑苏斯说,“我们希望借此验证广义相对论的有关预测,并了解星系的形成和演化。终极目标是从天文领域认识自然,了解宇宙的形成。”

岑苏斯肯定了中国同行的贡献。“中国科学院上海天文台直接参与了位于美国夏威夷的东亚JCMT望远镜对黑洞的观测,中国其他科研机构的多名研究人员也以不同形式参与了后期数据的分析和解读,”他说,“我们也希望,未来中国能有更多新的毫米波望远镜参与进来。”

为什么要研究黑洞?

你认为黑洞是黑的吗?或许你认为是这样,但霍金认为黑洞并不黑。

霍金借助量子力学,证明了黑洞有一定的温度,这跟它们表面的引力相关。事实上,专门有一个名为“黑洞热力学”的研究领域,致力于研究黑洞的几何特征与我们熟悉的热学特征(比如温度、能量和熵)之间的精确对应关系。

研究黑洞,不仅是因为我们对黑洞是否是黑的不得而知,我们还有一系列的问题:有朝一日,黑洞能否为我们所用?黑洞的内部到底是什么?掉入黑洞究竟会怎样?有没有可能我们已经身处黑洞之中却浑然不觉? 综合新华社、中国科技网

编辑:李兴春