愛因斯坦在5500萬光年的世界第一圖像中再次被證明是正確的

2019-08-05 15:06:12    來源:    作者:

科學家們使用分散在全球各地的射電望遠鏡創(chuàng)造了第一個黑洞的直接圖像。我們已經(jīng)看到了我們認為不可見的東西,”成像項目主管Sheperd Doeleman 稱,事件地平線望遠鏡。

此前,美國國家科學基金會主任弗朗西斯科爾多瓦說,他幫助資助了這個長達數(shù)十年的項目,科學家們已經(jīng)檢測到了黑洞的特征,包括由合并產(chǎn)生的引力波,以及從物質進入其中的耀斑,以及星系。從附近噴出的全粒子射流和輻射。

“但我們從來沒有真正看到事件的視野,那個沒有回報的點,之后什么都沒有,甚至沒有光,都可以逃脫,”她說。

并不是說新圖像實際上與黑洞內部相對應。與科幻夢想相反,這仍然是不可能的。

更確切地說,它表明黑洞的圓盤遮擋了它背后的高能輻射的背景光 - 輻射,加拿大滑鐵盧大學的Avery Broderick說,幾乎沒有逃過黑洞的離合器。

結果看起來像一個黑色中心的甜甜圈。

它幾乎正是科學家們認為的樣子。

“今天,[愛因斯坦的廣義相對論]已經(jīng)通過了另一項考驗,”布羅德里克說。

而且,科學家補充說,他們已經(jīng)做了兩個重要的發(fā)現(xiàn)。

首先,通過測量黑洞中心的直徑 - 大約是太陽系的大小 - 可以計算出黑洞的質量:大約是太陽的65億倍。

荷蘭阿姆斯特丹大學的Sera Markoff說:“你基本上看的是一個幾乎與我們整個太陽系大小相當?shù)某筚|量黑洞。”

圖像的另一個值得注意的特征是圍繞黑色中心的環(huán)在一側比在另一側更亮。這是因為更亮的部分來自以接近光速向地球移動的區(qū)域,而調光器部分來自正在移動的區(qū)域。

“從此,我們推斷出黑洞的旋轉,”布羅德里克說。“[它]順時針旋轉。”

Event Horizo??n Telescope不是一臺望遠鏡。相反,它是一個通過稱為超長基線干涉測量法的方法鏈接的數(shù)組。這允許組合來自幾個望遠鏡的圖像,模仿直徑大得多的單個碟子的分辨率。

這種方法已經(jīng)在射電望遠鏡陣列中使用多年,例如智利的Atacama大毫米/亞毫米陣列,或新墨西哥的超大陣列。

對于事件地平線望遠鏡,科學家通過結合夏威夷,亞利桑那,智利,西班牙和南極望遠鏡的數(shù)據(jù),將這一想法發(fā)揮到極致,創(chuàng)建了一個與整個地球大小相當?shù)奶摂M望遠鏡。

但為了使其發(fā)揮作用,科學家們首先必須將超精確的原子鐘連接到每個設施,這樣每個人的觀察結果都可以非常精確地定時。然后,收集了5PB(即5000TB)的數(shù)據(jù)并將其運送到德國和美國的計算設施。

亞利桑那大學的丹尼爾·馬龍說:“這相當于超過半噸的硬盤驅動器。”他開玩笑地將其與5000年的MP3文件進行了比較,或“整個自拍系列,一生中為40,000人”。

有了這個,科學家們就能夠挑選出黑洞的細節(jié),盡管它不比太陽系大,而且位于距離5500萬光年遠的M87星系的中心。

“當我們站在華盛頓特區(qū)時,這相當于能夠在洛杉磯讀取一個季度的日期,”Doeleman說。

科學家們認為,這個形象仍然有點模糊。實際上,中心的黑色圓盤應該是一個銳利的切口,精確地顯示其輪廓。

但是已經(jīng)有計劃改進它。

首先,Doeleman說:“我們認為我們可以通過圖像處理使其更清晰。”

但該團隊還將新的望遠鏡帶入網(wǎng)絡,并計劃再次使用更高的無線電頻率。這兩者也將顯著提高焦點。

同時,當它收集M87的數(shù)據(jù)時,該團隊還借此機會觀察了我們銀河系中心的黑洞,稱為射手座A.

“我們正在研究射手座A并希望盡快得到[和形象],”多爾曼說。

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