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日期: 2023-04-29 | 來源: 英國那些事兒 | 有0人參與評論 | 字體: 小 中 大
黑洞黑洞，又吸又吐！人類史上首張黑洞噴流“全景照”，歷時伍年，終於拍到了…
這兩天，全世界的媒體爭相轉載著壹張來自中國科研團隊發布的照片：漆黑的背景下，壹團巨大的亮斑，周圍環繞著壹團火焰般的物體…
這個看起來像發光水母壹樣的物體，其實是M87星系中心大黑洞，它完整呈現了黑洞的陰影和它發出的強大噴流。
這，是人類有史以來的第壹張黑洞“全景”照！
或許壹些朋友還有印象，2019年，我們曾講過M87星系中心大黑洞的照片，那是科學家用望遠鏡拍到的史上第壹張關於黑洞的真實圖像。
當時，中外媒體都戲稱：這張劃時代的圖片，讓我們了解到黑洞中心“原來長得像甜甜圈”！
而今天，我們得到的黑洞“全景”圖片，正是繼“甜甜圈”照後，對黑洞形象的進壹步補完。這張“全景照”，比第壹張黑洞照動用了多壹倍的觀測資源，後期工作更是耗費了整整伍年…
這張照片的由來，依然要從拍攝M87中心黑洞的初衷說起。
首先，什麼是黑洞呢？通俗的解釋就是：如果大量物質密集集中到壹點，會變成壹個“可怕”的天體，這個天體宛如壹個深淵巨口，擁有無比強大的引力，在引力的中心范圍，連光都逃脫不了。
早在1916年，愛因斯坦就在廣義相對論裡預言了黑洞的存在。之後的多名科學家也都在數學方程裡推導出了它的存在，但因為當時的科技有限，人們無法看到黑洞長什麼模樣。只能通過數學模型，推測出它的大致形象：壹個光子籠罩的球體，帶著壹圈環狀的吸積盤的樣子……
2017年，包括中國在內的世界六大天文研究團隊，決定合作拍攝M87星系中心黑洞的照片。
拍攝M87中心的黑洞，為啥需要這麼多國家呢？
因為M87中心黑洞距離地球5300萬光年，這個距離過於遙遠，且黑洞的范圍尺寸也太小，地球上沒有任何壹台單個望遠鏡的分辨率能高到看清它的全貌。
於是乎，科學家們絞盡腦汁，想出了壹個巧妙的辦法：壹個望遠鏡分辨率不夠，就利用地球上多個不同地方的望遠鏡，在同壹時間進行聯合觀測，最後將數據進行相關分析後合並！
就這樣，六大團隊聯合了全球30多個國家壹起合作，動用了8台望遠鏡，構築了壹個相當於地球直徑那麼大口徑的虛擬望遠鏡——“事件視界望遠鏡”（Event Horizon Telescope，EHT），之後啟動觀測。
8台望遠鏡在特定的幾天內集中觀測，又經過了幾年的後期處理和驗證。
最終在兩年後的2019年，出爐了史上第壹張黑洞照片——M87星系中心黑洞照！也就是媒體口中那張知名的“甜甜圈”。
有了黑洞首照合作的成功先例，幾大團隊決定更進壹步，再來壹次大的行動。2018年，由中國科學院上海天文台的團隊牽頭，各國團隊決定再次調動全球更多的望遠鏡，拍攝更大范圍的黑洞的“全景照”。這個“全景照”不僅包括黑洞中心的“甜甜圈”的部分，還包括從黑洞中心延伸出來的，瘋狂旋轉射出的壹股巨大的“噴流”！
我們前面講過，黑洞有強大無比的吸力，在壹定范圍內連光線也無法逃脫。但是黑洞還有另壹個特征，那就是中心會射出接近光速的粒子束。通過哈勃望遠鏡拍到的照片，我們可以清晰地看到M87星系中心黑洞射出的巨大噴流。
而這壹次拍攝，各國團隊壹口氣動用了16台望遠鏡，不僅數量是上壹次的兩倍，還加入了智利的“巨無霸”望遠鏡，阿塔卡瑪毫米/亞毫米波陣列望遠鏡（ALMA）。
有了更多的望遠鏡和更強大的設備，可觀測的范圍也比之前大了許多。最終，在2018年4月14日至15日這兩天，16台望遠鏡先後啟動，完成了這項龐大的全球觀測工程。
初期拍攝獲得的數據就令各國科學家們異常驚喜。之後便是漫長的後期工作，為了得到這張黑洞全景照，各大團隊分析，驗證和合並數據，又忙活了整整伍年。
不久前，這個由中國科學院上海天文台領銜的龐大項目終於完結。
珍貴的照片終於出爐！
首先是升級版的黑洞中心照片，因為進壹步的精確觀測，“甜甜圈”照片得到了精修，人們可以看到黑洞中心更高清的照片。
2019年的M87黑洞中心照
2023年M87黑洞中心照
之後發布的便是黑洞的全景照片，中心部位的陰影和巨大噴流，都全部呈現了出來。
科學家們還用了壹幅圖，順次描繪了黑洞所在位置逐步放大後呈現的畫面。從A到F，籃箭頭所指部分逐圖放大，“甜甜圈”是圖中的F，全景圖是D。
從動圖直觀看是這個樣子…
而本次觀測的成果也寫成了論文，發表在了《自然》雜志上。
這個項目的多名學者都表示，類似的合作觀測沒有中止，他們還將繼續推進更廣的工程，實施更宏大的觀測計劃。
數個團隊，幾拾個國家，上百位學者，16台望遠鏡，全人類研究結構精誠團結，歷時伍年拍到了黑洞的全景照。
事實證明，多合作，少對抗，團結起來的人類，永遠能創造前所未有的科學奇跡～
Ref：https://www.reuters.com/technology/space/new-image-reveals-violent-events-near-supermassive-black-hole-2023-04-26/https://www.nytimes.com/2023/04/26/science/astronomy-black-hole-m87.htmlhttps://www.nature.com/articles/s41586-023-05843-whttps://www.space.com/black-hole-jet-first-direct-image-m87- 新聞來源於其它媒體，內容不代表本站立場！
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