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人類首張黑洞照片是怎樣拍攝的?

2019/04/11

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      日美歐等國參加的國際聯合研究團隊4月10日宣佈在歷史上首次成功拍攝到位於銀河中心的巨型黑洞。研究團隊使全球的8台射電望遠鏡協作,構成極高解析度的超大望遠鏡,對黑洞進行了觀測。過去通過間接證據證實了黑洞的存在,但是人類從未以肉眼可見的形式捕捉到黑洞的面貌。此次成功拍攝出黑洞照片有助於解開黑洞這一天體的謎團重重,屬於諾貝爾級別的研究成果。另一方面,被用於分析數據的技術還將推動新材料的開發以及應用於醫療。

      

被公開的位於M87銀河中心的巨型黑洞影像。中心的黑色部分為黑洞影子(圖片由EHT Collaboration提供)

      人類過去的研究已經證實了黑洞的存在,但是只是基於黑洞周圍星體的運動等間接證據得到的推定,卻從未獲得圖象這一「鐵證」。此次公開過去只能通過想像描繪的黑洞的真面目,填補了最後的空白,黑洞的存在被完全證明。

  

      另外,關於現代的物理學理論的驗證及銀河的誕生,也可能因此獲得新的見解。參與此次研究的日本國立天文臺教授本間希樹在記者會上強調「此次取得的成果將開闢今後黑洞天文學的新時代」。

  

      此次,研究團隊使位於智利、墨西哥、美國、西班牙和南極的8台射電望遠鏡協作,形成了地球大小的虛擬超大型射電望遠鏡。解析度高達被用於觀測宇宙深處的哈勃空間望遠鏡的約2千倍,嘗試憑藉能夠觀測到月球表面的高爾夫球的極佳「視力」實施了拍攝。

  

      具體來説,此次代替無法直接觀測到的黑洞,對其周圍産生的電波進行了觀測。在黑洞的外側,被黑洞的重力吞噬的氣體等釋放出X射線或電波。研究團隊捕捉了該電波,然後對數據進行分析,最終成功使黑洞的黑色影子浮現出來。

  

      宇宙中存在數千億個類似無數星星匯聚的銀河的星系,其中心被認為存在巨型黑洞。研究團隊於2017年對位於距地球約5500萬光年的處女作M87銀河中心的黑洞進行觀測,於4月10日公開了拍攝到的黑洞照片。據分析,拍攝到的黑洞的質量是太陽的約65億倍。圖片中,黑洞周邊分佈著直徑達1千億公里的光環。

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