普通会员

天津世鼎门窗安装工程有限公司

民航、会展中心、厂房等

香港刘伯温推荐六肖oo5期
人类第二张黑洞照片公布华中大教授也参与其中

来源:本站原创  作者:admin  更新时间:2022-05-13  浏览次数:

  3年前,人类拍摄的首张黑洞照片亮相。5月12日,第二张黑洞照片公布,而这个黑洞离我们更近。

  5月12日晚9时,长江日报记者从中科院上海天文台新闻发布会上获悉,事件视界望远镜(EHT)合作组织发布银河系中心黑洞的首张照片。这是位于我们银河系中心的超大质量黑洞的首张照片,也是EHT合作组织继2019年发布人类第一张黑洞照片、捕获了位于更遥远星系M87中央黑洞之后的又一重大突破。

  发布会上介绍,这张照片为银河系中心超大质量黑洞SgrA*真实存在提供了首个直接视觉证据,为理解星系中心的“宇宙怪兽”提供了重要线索。

  “这是一张期待已久的,关于我们银河系中心的大质量天体的真面目肖像。”据EHT合作组织专家介绍,科学家之前已观测到众多的恒星围绕着银河系中心一个不可见的、致密的和质量极大的天体作轨道运动。这已强烈暗示这个被称作人马座A*的天体是一个黑洞,而今天发布的照片则提供了首个直接的视觉证据。

  因为银河系中心黑洞距离地球有二万七千光年之遥,所以它的大小看上去与从地球上看38万千米远月亮上的甜甜圈大小差不多。为了给它拍这张照片,研究团队创建了观测利器EHT,由分布在全球六地的八个射电望远镜组成的一个犹如地球那么大的虚拟望远镜。EHT对SgrA*开展了多个晚上的观测,每次连续采集了好几个小时的数据,就如同相机的长时间曝光。

  这是EHT合作组织继2019年发布人类第一张黑洞照片,捕获了位于更遥远星系M87中央黑洞(M87*)之后的又一重大突破。尽管银河系中心的黑洞比M87*小了1500多倍,也轻了1500多倍,但两个黑洞看起来格外相似。

  “它们来自两种不同类型的星系,且具有极不相同的黑洞质量,但当我们聚焦在这些黑洞的边缘时,它们看起来神奇的相似,”EHT合作组科研人员表示,“这告诉我们靠近黑洞的物体完全受广义相对论支配,我们在远处所看到的不同表象是由黑洞周围物质的差异造成的”。

  这项工作集结了来自全球80个研究机构共300多名研究人员,大陆参加成员有来自7家单位的17人,华中科技大学天文系常务副主任吴庆文教授是成员之一,也是武汉唯一参与其中的科学家。他研究黑洞活动相关理论研究二十余年,在两次黑洞照片拍摄中从事相关理论分析工作。当晚,长江日报记者连线吴庆文教授对最新发现进行解读。

  他介绍,为了实现观测到黑洞的望远镜分辨率,EHT合作组织将分布在地球不同地方的八台毫米波望远镜联网,组成了相当于地球直径的虚拟望远镜,即视界望远镜。由于需要极高的灵敏度,这些望远镜分布在多个高海拔地区,包括夏威夷和墨西哥的火山、西班牙的内华达山脉、澳门六合三肖三码,智利的阿塔卡马沙漠、南极点等。

  “当使用EHT观测一个目标源时,每个望远镜都指向该目标,并记录下数据和精确的观测时间。其分辨率可以实现在地球上分辨月球上一个硬币。”吴庆文说,视界望远镜即实现了“不仅能看得见”,还能“看得清楚”。观测完成后,记录在硬盘上的数据被送往超级计算机进行集中处理。超级计算机利用数据中心的精确时间,再将不同望远镜的数据联系起来。

  “尽管SgrA*离我们更近,这项成果的得来却比M87*艰难得多。有‘不识庐山真面目,只缘身在此山中’的意味。”吴庆文说,我们身处银河系中,且银河系中心黑洞是离我们最近的超大质量黑洞,大家期待看到自己家园的这个超级怪兽。www.39929.com。但由于太阳系处在银道面上,所以我们向银河系中心看的时候会遭遇许多星际介质的散射,这非常类似于雾霾天气或有云的天气看太阳,为了更清晰地看清楚这个黑洞,需要建立更好的散射模型。

  此外,黑洞周围的气体均以几乎接近光速绕着黑洞高速旋转。但SgrA*相对于第一张黑洞照片的M87*要小1500倍,这意味着,气体绕M87*一圈需要几天到数周时间,但绕SgrA*一圈只用几分钟,气体的亮度和图案快速变化,“有点像给一只正在追逐自己尾巴的小狗拍张清晰照片”,因此数据处理相对M87*来说更复杂。

  “其实在2017年拍摄M87*黑洞照片时,就已经观测到了SgrA*,但因其拍摄难度和数据处理的复杂性,在5年后的今天才发布有关结果。”

  “宇宙如此浩渺,宇宙有太多奥秘值得我们去探索,人类每一次探测的突破都改变了我们对宇宙的认识,甚至引起时空观的革命性改变。”吴庆文说,EHT合作组织集结了来自全球300多位顶尖科学家数年的通力合作,才在观测、数据处理及理论分析方面取得突破,这是一次可贵的全球科学合作。

  他介绍,黑洞数据量太大,处理复杂,需要很多团队合作,相互独立确认结果的正确性。这也是国际惯例,任何科学结果,最好都通过多个不同小组独立处理,得到一样的结果,才认为是可信的。EHT合作组成员分成多个工作组,比如数据处理、理论建模、多波段观测等,其中不同工作组又分成若干个小组,分别完全独立处理数据,减少出错的概率。

  吴庆文和学生主要从事相关理论分析工作,例如在拍摄之前研究黑洞里边会发生什么样的物理过程;拍摄之后,根据传回来的图像做理论计算。国内外同事会定期通过软件开展线上交流和讨论。

  而黑洞及相关高能天体研究也一直是华中科技大学天文系一个重要方向。“未来20年,我们的‘天琴计划’也将成为了解黑洞的利器。”吴庆文表示,由中国科学院罗俊院士2014年3月在华中科技大学提出的天琴空间引力波探测器计划,预计2030年至2035年部署三颗绕地球运转的卫星,组成空间引力波天文台。相比于地面引力波探测器,天琴计划空间引力波探测器将能探测更多的数十万到千万太阳质量的中等质量黑洞,这有机会探测到宇宙早期黑洞合并过程,对理解黑洞增长和演化、宇宙学等非常可能产生颠覆性的认识。

  目前,华中科技大学有数十位科研人员从事引力波探测器研发和引力波天文与物理研究,将有力推动中国未来在黑洞研究方面实现更多的突破。

  营业执照增值电信业务许可证互联网出版机构网络视听节目许可证广播电视节目许可证