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  原標題:其實,科學家們給兩個黑洞拍了照片,但只有一張「洗」出來了

  澎湃新聞記者 虞涵棋

  4月10日晚間,全球多地結合發佈了人類首張黑洞照片。照片的主角遠在5000多萬光年以外,位於遙遠的M87星系的中心,質量約為太陽的65億倍。

  其實,在2017年4月,「事務視界千裏鏡」項目(EHT)中的8台千裏鏡選定的觀測目標有兩個,另外一個和地球的關係更近,正是我們銀河系的中間黑洞。那麼,為什麼此次反而沒有看到銀河系中間黑洞的照片呢?

  中科院上海天文台副台長袁峰告知澎湃新聞(www.thepaper.cn)記者,給銀河系中心黑洞「洗照片」存在更多技術上的困難。正因地球在銀盤裡面,觀測中心黑洞需要透過很多恆星、塵埃和藹體,造成較強的散射效應,成像更難。

  介入EHT項目理論組工作的袁峰透露表現,實際拍到的黑洞照片和理論計算的幾近完全一致,這是愛因斯坦廣義相對論的又一次成功。也正因如斯,黑洞照片和科幻片子《星際穿越》中的黑洞形象相當接近,都是中心一個陰影,外面有一圈發亮的光環。畢竟,《星際穿越》的科學顧問可是諾貝爾物理學獎得主基普·索恩。黑洞的本體藏匿在陰影中,發光的部分則是黑洞周圍吸積的氣體。xyzxyzxyzxyzxyzxyzxyzxyzxyzxyz

  M87黑洞和《星際穿越》黑洞最大的分歧,在於後者有一個薄吸積盤,而M87黑洞的吸積盤較厚。

  那麼,黑洞周圍的光環事實發出的是什麼樣的光呢?具體來說,此次全球8台射電千裏鏡收集到了湍急的吸積氣體輻射出的波長為1.3毫米的光。

  這類光比我們熟悉的可見光波長要長,其實其實不存在色彩的辨別,科學家們只能感應到旌旗燈號的強弱,照片中的紅色是後期處置的結果,而《星際穿越》選擇了亮黃色。

《星際穿越》中的黑洞選擇用亮黃色進行呈現

  為什麼選擇這個波段?這裏面講求很大。一方面,黑洞吸積氣體在這個波段的輻射比較強。另外一方面,這個波段在射電波中算是波長比力短的。

  照片的解析度與兩個首要身分相關。觀測的波長越短,千裏鏡的口徑越大,照片就越清晰。此次,科學家們應用甚長基線干涉手藝(VLBI)將8台千裏鏡構成了一台口徑同等於地球直徑的巨大千裏鏡網路。那麼,為什麼不使用波長更短的紅外線、乃至可見光呢?袁峰诠釋道,在這些波段,干涉手藝還沒有那麼成熟,沒法實現給黑洞拍照的目的。可以說,1.3毫米的波長正處在一個技術的平衡點上。

  從源頭上來說,這些光是由黑洞吸積盤上的同步輻射產生的。氣體到了吸積盤四周,溫度變得很是高,粒子的活動速度到達了相對論性速度。在吸積盤產生的磁場里,相對論性粒子運動就會發出同步輻射。



本文出自: https://news.sina.com.tw/article/20190411/30868586.html
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