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首张黑洞的照片亮相 天文学 家为你科普黑洞

作者:admin 发布日期: 2019-04-11 二维码分享

近日大 家在各大新闻平台都因为首张黑洞的照片亮相而引起了民众的关注,四川停 车场管理系统小编觉得大家应该都看到了有关黑洞的新闻和讨论,那么下 面小编就通过了解跟大家说说吧。


1.黑洞是什么?

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(event horizon)。


宇宙中,天文学 家们根据质量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(介于前两者之间)。


2.为什么要研究黑洞?


黑洞就在宇宙中,黑洞自 身有一堆让人着迷的秘密,等着人类去研究。一,在人类 居住的银河系中中心就有一个超大质量黑洞,它的质量大约400多万倍太阳质量;二,这颗超 大质量黑洞会影响人类的生活吗?三,银河系 中除了这个超大质量黑洞外,还有很多恒星级黑洞,它们和人类有关系吗?四,黑洞和 它所在的星系之间究竟有什么关系,这也是 天文学家非常关心的领域。


3.为什么要给黑洞拍照?


对黑洞 阴影的成像将能提供黑洞存在的直接“视觉”证据。黑洞具有强引力,因此给黑洞拍照,重要的 目的是在强引力场的极端环境下验证爱因斯坦的广义相对论,并同时 细致研究黑洞周围的物质吸积和喷流的形成及传播。


4.给黑洞拍照,是要拍一张怎样照片?天文学 家期望拍一张怎样照片?


广义相对论预言,由于黑洞的存在,我们将 会看到中心区域存在一个由于黑洞视界而形成的阴影(shadow),其周围 环绕一个由吸积或喷流辐射造成的如新月状的光环,由于黑 洞的自旋及与观测者视线方向的不同,光环的大小约为4.8-5.2倍史瓦西半径(注:史瓦西 半径指没有自旋的黑洞的事件视界半径)。


5. 什么样 的黑洞适合拍照?


黑洞阴 影和周围环绕的新月般光环非常非常小,在拍照 设备能力有限的情况下,要想拍 摄到黑洞的照片,毫无疑 问要找到一个看起来角直径足够大的黑洞作为对象。


由于黑 洞事件视界的大小与其质量成正比,这也就 意味着质量越大,其事件视界越大,因此近 邻的超大质量黑洞是完美的黑洞成像候选体。位于人 马座方向的银河系中心黑洞Sgr A* 和近邻射电星系M87的中心黑洞M87* 是两个 目前已知优的候选体。


银河系 中心黑洞的史瓦西半径约为10微角秒,其黑洞 阴影的角直径大小相应为47-50微角秒, 这相当 于一个苹果在月球上的角直径大小(月球的角直径是30角分)。M87中心的超大质量黑洞(M87*)的黑洞 阴影看起来要比银心的黑洞阴影略小,约为37-40微角秒。


6.此次拍 照使用的视界望远镜(EHT)是一台 什么样的望远镜?


为了捕 获首张黑洞图像,全球超过200名科学家达成了EHT这一重 大国际合作计划。EHT观测所 利用的技术就是毫米波VLBI,目前其工作波段在1.3mm,并且将 有望扩展到更短的0.8mm。


EHT合作者们在2017年4月份到多个世界上高、偏僻的射电天文台,以一种 爱因斯坦永远也不会想到的方式去检验广义相对论。参与此 次观测的包括位于世界6个地点的8个台站(Atacama Pathfinder Experiment, APEX; Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array, ALMA; IRAM 30-meter Telescope; South Pole Telescope, SPT; James Clark Maxwell Telescope, JCMT; Large Millimeter Telescope, LMT; Submillimter Array, SMA; Submillimeter Telescope, SMT)。其中,JCMT目前由 东亚天文台负责运营,是中国 大陆及台湾地区、韩国以 及日本的共同合作项目。


以上就是http://www./小编关 于近日大热的话题有的疑问,相信大 家对此也有不清楚的地方,希望通 过小编的整理介绍能帮大家解除疑惑。


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