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黑洞照片不是拍出来,而是由海量数据拼接而来

2019-04-10 15:08图文来源:南报网

紫台专家研究黑洞20多年

黑洞照片不是拍出来,而是由海量数据拼接而来

南报网讯(记者 毛庆)今晚9点,人类首张黑洞照片在全球六地同步发布,一直“活在传说中”的黑洞终于露出真容。紫金山天文台研究员刘四明潜心研究黑洞20多年,并做过多场关于黑洞的科普报告。他告诉记者,截至目前,科学家们正式黑洞的方式都是间接和推算,包括通过恒星、气体的运动推测黑洞的踪迹,根据黑洞吸积物质(吃东西)发出的光判断其存在等。而此次获得黑洞的影像,是人类首次直接证实了黑洞的存在,无疑是一次极其重大的科学突破。

早在上个世纪在70年代,天文界就对黑洞的存在表现出极大的信心,90年代,中国天文学家也开始了对于黑洞的观测和研究。刘四明说,人们对于黑洞的认知,也在这近30年里不断变得完善、清晰的,此次首次获得黑洞的照片,得益于多年来科学界的不懈积累,也归功于观测设备的提升。

2017年的4月5日到14日之间,来自全球30多个研究所的科学家们开展了一项雄心勃勃的庞大观测计划,利用分布于全球不同地区的8个亚毫米射电望远镜组成一个虚拟望远镜网络,同时对黑洞展开观测。

“这8个望远镜,北至西班牙,南至南极,它们将向选定的目标撒出一条大网,捞回海量数据,为我们勾勒出黑洞的模样。”刘四明介绍,严格意义上说,这次发布的黑洞照片不是“拍”出来,而是从海量数据中拼接出来。因为要全球8个点同步观测,所以过去一年时间里,有效的观测可能也就数个礼拜。

据介绍,黑洞在把光和物质吸收的同时也会把周围的物质加热到极高的温度,这些高温物质可以在很多频段上发射电磁波,虽然这些辐射并不在可见光的频率范围内,却可以被我们利用射电望远镜观测到。利用对这些电磁波的观测,观测者可以获得和黑洞附近高温物质分布有关的一些物理量,再结合多年来不断完善的黑洞理论模型,通过模拟观测过程,模拟量可以和观测量比对,得到黑洞成像,“就好比我们闭上眼睛,通过用手摸,来判断一个物体的模样差不多。”

黑洞的首张“证件照”,是人类认知黑洞的重要一步,但也仅仅是个开始……未来,有关黑洞的更多谜团,还在等待人类“解锁”。

刘四明说,他认为,接下来,科学家们的研究方向是得到更可靠的照片,看到更远、更多的黑洞,增加对黑洞的了解,将有助于我们理解星系的形成和演化,探索更为广袤的宇宙空间。

作者:毛庆责任编辑:刘阳
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