人类第一张黑洞照片怎么拍的 首张黑洞照片的拍摄过程
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看不见的黑洞,连光都可以吞噬,那么如何能够被科学家拍摄到呢,人类拍摄的首张黑洞照片,他是黑洞存在的直接视觉证据,向所有人证实了黑洞的存在,那么人类第一张黑洞照片怎么拍的?下面本站带来介绍。
对黑洞的观测和研究都极为困难,连光都难以从黑洞中逃逸出来。
这次的黑洞照片,准确来说,不能算是“拍照”。
通常我们给物体拍照时,实际上是相机接受到了物体发射或者反射来的光线后成像。
但是这招在黑洞身上不管用。黑洞本身并不发光,也不反光,而是把视界以内的光线都吞掉了,所以黑洞根本不会传递光线给望远镜,它是“黑”的。
不过,黑洞本身不会发光,但它周围会存在一些极具标识性的结构——大量气体形成旋转的气体盘。还有一部分物质磁场作用而被抛射出来,这就是黑洞的喷流。吸积盘和喷流都会释放出光信号。
所以今天的这张照片,拍摄的是视界外的物体在向黑洞坠落时,所最后发出的光芒。
我们拍不到隐形的人,但我们能拍到隐形人穿的衣服。这些物体被吞噬前发出最后的闪光,成了黑洞身上披着的明亮轻纱。轻纱中央罩着黑洞的部分显得较黯淡,而轻纱的边缘则明亮很多,最终就形成了照片中那样的美丽剪影。
我们其实是通过光明来看到黑暗,通过黑洞在照片上的“缺席”来看到黑洞的“存在”。
实际上,给黑洞拍照最大的难点并不是它“黑”,而是黑洞实在是离我们太远了。
这次拍摄的黑洞距离地球真的太太太太遥远,室女A星系(M87)黑洞,离地球距离5500万光年。
光走1秒的距离,已经能绕地球7圈半,整个太阳系的半径,也就是1光年的几千分之一。
5500万光年这个尺度,已经无法用言语来形容。
室女A星系(M87)黑洞,几乎是从地球上最容易“看清”的黑洞了。它是位于星系核心的超大质量黑洞,比普通黑洞要大很多,质量约是太阳的65亿倍。再加上它的轨道周期长,星际气体的干扰小,所以最后的照片成像质量要更高一点。
但由于距离实在过于遥远,要看清它,不亚于在地球上用肉眼看月球上的一颗苹果。
为了实现这个高难度目标,科学家们用了一种叫做甚长基线干涉的技术,整合了世界各地的8个射电望远镜组。
这些大大小小的望远镜,位于太平洋中的岛屿、墨西哥的火山、智利的沙漠、南极圈的冰雪上……
集合了全世界的力量,才创造出来这个覆盖口径等效于地球直径的天文望远镜阵列。
这些望远镜,每年能够同时观测到目标黑洞的时间,也只有短短5个星期而已。
为了进行时间上的精确同步,甚至使用了原子钟,这个人类目前所能最精确的计算时间方法 。
在每个观测中心,科学家们用提前校对好的原子钟时间,对每一个电磁波到达的时间进行分别标定和存盘,等观测结束后,再使用大型计算机集群将会对数据时间进行合并与分析,这张黑洞照片,才被“计算”了出来。
这个计算,从2017年4月开始直到现在。换句话说,从望远镜“看”到黑洞,再到我们人类能看到黑洞,至少用了两年。
从爱因斯坦1915年提出广义相对论,到现在已经过去了100年。
这次观测到的室女A星系(M87)黑洞,位于银河系隔壁的室女座星系。跟以自转运动为主的螺旋星系,也就是我们所在的银河不同,室女座星系是椭圆星系,里面的恒星的运动是以不规则的运动为主。
也就是说,跟银河系,是完全不一样的风景。
人类现在连火星都到不了,更别说走出太阳系了。
而M87星系离地球,大概有千几亿个太阳系的距离。
这个距离,是我们穷极毕生,甚至可能直到人类灭绝,都无法跨越的距离。
所以这张黑洞照片,是全地球人一起,用望远镜跨越了银河系,跨越了几千亿个太阳系的距离。
到5500万年前的室女座A星系,看了一眼。
以上就是人类第一张黑洞照片怎么拍的,首张黑洞照片的拍摄过程,请大家继续关注。
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