一文读懂:首张黑洞照片怎么拍的?-亚博手机版怎么下载

本文摘要:人民日报报道,大量天文观测数据证实了在广阔的宇宙中,无数黑洞神秘地隐藏在各银河中。

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科学家们希望这次有必要捕捉这个黑洞的“影子”的图像。中国科学院上海天文台的路如森研究员说:“黑洞影子的光学可以得到黑洞不存在的必要“视觉”的证据。路如森先生说:“必须充分确保望远镜的灵敏度,充分缩小能够识别的细节,使之看得见。

” 但是,为了满足上述所有条件,望远镜的口径必须像地球的大小。但是,现在地球上为数不多的单一望远镜只有口径之后的500米。

那我该怎么办? 聪明的天文学家们想起了好方法——进行了坚强的联合。要把地球上的几个望远镜“人组”放在一起,就需要构成口径像地球大小一样的“虚拟世界”望远镜。其超过的灵敏度和分辨率是前所未有的。因此,世界上最多有200名科学家达成了“事件视界望远镜”(EHT )的根本国际合作计划,要求利用非常广泛的基线介入测量技术。

沈志强说:“利用位于不同地方的多个望远镜,正好展开牵引观测,最后在相关分析数据后进行分割的技术,在电波频带中已经到了非常成熟期。” 最后,科学家们从世界各地指定了南极望远镜等8个亚毫米波电波望远镜。路如森说:“夏威夷的JCMT和南极望远镜等,大多是单一的望远镜。还有望远镜阵列。

例如,ALMA望远镜包含在70多个小望远镜中。》指定目标是在重建大型虚拟世界望远镜的同时,科学家们也在寻找合适的拍摄目标。

黑洞的轮廓和周围环绕的新月般的光环非常小。在照片设备的能力有限的情况下,为了拍摄黑洞照片,必须以寻找看起来角的直径足够大的黑洞为目标。科学家们选择了一圈后,要求以相邻的两个黑洞为主要目标:一个是位于人马座方向的银河系的中心黑洞SgrA*,另一个是位于电波银河M87的中心黑洞M87*。

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沈志强说:“黑洞事件的视野大小与其质量成比例,这意味着著质量越大事件视野越大。我们指定的这两个黑洞的质量都非常大,那些事件视野在地球上看起来也仅次于此,可以说是现在拟合的光学候补体。”尽管如此,自由选择的两个黑洞已经是拟合光学候补,但为了清晰其照片,玩耍性极大。

SgrA*黑洞的质量约等于400万个太阳,对应的视界面尺寸约为2400万公里,等于17个太阳的大小。但是,地球和SgrA*相距2万5千光年(约24亿公里)。

沈志强说:“这意味着著。那个大的视觉界面对我们来说明显像针尖那么小,就像我们的车站在地球上看到放在月球表面的橙子一样。

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”。M87中心黑洞的质量超过了60亿个太阳的质量更大。

M87的中心黑洞和地球的距离比SgrA*和地球的距离近,但质量大,因此其事件视野对科学家们来说可能和SgrA*差不多大,更大。调试照相机想看到两个黑洞事件的视野细节,但事件视野望远镜的空间分辨率必须超过足够低。

有多低? 路如森说:“比哈勃望远镜的分辨率高1000倍以上。” 但是,不要认为如果虚拟世界望远镜阵列的分辨率足够低,就能顺利提供黑洞照片。实际情况没那么简单! 就像看电视节目需要选择频道一样,对黑洞光学来说在适当的频带展开观测很重要。

根据迄今为止的一系列研究,观测黑洞事件视野“阴影”的最佳频带约为1毫米。路如森先生说:“因为在这个频带气体的电磁辐射最暗,而且辐射电波也不会被遮挡,可以从银河系的中心传播到地球。” 在这种情况下,望远镜的分辨率不是各个望远镜口径的大小,而是各自不同的望远镜之间的距离。为了减少空间分辨率,更容易看到细微的领域,科学家们减少了这次开展观测的望远镜阵列中位于智利和南极的望远镜。

沈志强说:“这样设置是为了让所有8个望远镜都能看到这两个黑洞,超过了最低的灵敏度和下一个空间分辨率。” 每月从北到西班牙,从南到南极拍摄8个望远镜,在指定的目标上撒大网,取回大量的数据,为我们描绘出有黑洞的样子。离开科学家们的观测窗边是10分钟,每年只有约10天。

2017年,从4月5日到4月14日之间。在观测时间允许的情况下,摄影对天气条件的拒绝也很严格。

“大气中的水对这个观测频带的影响很大,所以水会影响放射电波的强度,这意味着著降水不会阻碍观测。”沈台说:“为了用接口望远镜成功观测,所有望远镜所在地的天气都需要足够好。” 根据拒绝,计划自由选择的8个望远镜海拔高,降雨量少,晴天的概率非常低。另外,为了光学上平滑,所有望远镜都必须拒绝在时间上几乎实时。

北京时间2017年4月4日,事件视界望远镜开始拍摄,将视线对准宇宙。最后的观测于美国东部时间4月11日结束。

观测期间,各电波望远镜收集并记录来自目标黑洞附近的电波信号,将这些数据构筑为获取事件视野的图像。沈志强说:“为了保证信号的稳定性,事件视面望远镜利用原子钟保证望远镜收集和记录信号在时间上是实时的。

” 洗照片去黑洞拍照不容易,“洗照片”需要时间。电波望远镜不需要“看到”黑洞,但要大量收集有关黑洞的数据,用数据向科学家们叙述黑洞存在的情况。观测结束后,各网站收集的数据将汇集到两个数据中心(位于美国麻省理工大学和德国波恩的马普电波所)。因此,超级计算机通过音频硬盘记录的数据,补偿电波到达不同望远镜的时间差后,构建所有数据,展开校准分析,生成有关黑洞的高分辨率影像,然后。

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