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中国科学家讲述人类首张黑洞照片“背后的故事”

2019-04-15 10:06:12 来源:中国新闻网

上海科普大讲坛第118讲“‘看见’黑洞”14日在上海科技馆举办。中国科学院上海天文台台长沈志强和副研究员左文文一起与公众分享了几天前亮相的人类首张黑洞照片“背后的故事”。

众里寻“黑洞模特”

“人类从来没有像现在这样,可以如此近距离地‘看’黑洞”,中国科学院上海天文台台长沈志强说。他表示,这是人类首张黑洞照片面世的意义。

4月14日,上海科普大讲坛第118讲“‘看见’黑洞”在上海科技馆举办。上海科技馆 供图

4月14日,上海科普大讲坛第118讲“‘看见’黑洞”在上海科技馆举办。上海科技馆 供图

全世界200多位科学家合作完成的人类首张黑洞照片,于北京时间4月10日晚在全球多地同步发布,该黑洞图像揭示了室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞,它距离地球5500万光年,质量为太阳的65亿倍。

4月14日,上海科普大讲坛第118讲“‘看见’黑洞”在上海科技馆举办。上海科技馆 供图

4月14日,上海科普大讲坛第118讲“‘看见’黑洞”在上海科技馆举办。上海科技馆 供图

科学家们首先要选“黑洞模特”。沈志强说,其实长期以来,科学家们寻找的“黑洞模特”不只有M87,还有距离地球最近的银河系中心的超大质量黑洞(距离地球2.6万光年,质量为太阳的400多万倍)。

据介绍,给黑洞“拍照”,要选择非常大的黑洞,且距离足够近,因此银河系中心的超大质量黑洞和M87都是当之无愧的“候选模特”,它们看起来的效果,就好比我们看天上的太阳和月亮,大小差不多。

多国联手架起“虚拟望远镜”

挑完“模特”,选“相机”。中国科学院上海天文台副研究员左文文告诉现场观众,要给黑洞拍照,需要口径跟地球一样大的射电望远镜,而目前的毫米波射电望远镜做到几十米已经很难了。

4月14日,上海科普大讲坛第118讲“‘看见’黑洞”在上海科技馆举办。上海科技馆 供图

4月14日,上海科普大讲坛第118讲“‘看见’黑洞”在上海科技馆举办。上海科技馆 供图

她说,幸好有VLBI(甚长基线干涉测量)技术,可以将地球上各地的毫米波射电望远镜联合起来,组成一个“虚拟望远镜”,其口径大小取决于两个相距最远的望远镜的距离。正是有了这个“地球般大小的虚拟望远镜”,人类首张黑洞照片才得以拍成。

科学家们并表示,要给黑洞“拍照”,需要各地望远镜同时一起工作,这就需要全球6个地点8个台站都要有好天气,因此能“拍到”黑洞,是种幸运。

“甜甜圈”为何模糊?

左文文说,这次黑洞照片虽然没有达到超高清效果,但已经很不容易了,“就像你用手机去拍远处的一个人,如果一直放大,照片是会模糊的。这张照片已经做到从地球看月球上一个橘子的水平。这是目前我们最好的黑洞照片,未来我们会朝着更高的分辨本领发展。”

有网友形容这次公布的黑洞照片像个红红的“甜甜圈”。左文文解释说,其实光的颜色并不重要,也可以用绿色、蓝色,照片主要是反应了不同位置上光的强度;同时她解释,我们“看”到的是黑洞外面的光,未知的“黑洞视界”还在“甜甜圈”中心里。

关于黑洞的脑洞

当天的科普论坛上,有很多小观众。关于黑洞,他们脑洞大开,抛出花式提问。

比如,一位小观众问:黑洞会不会越来越大?左文文回答说,会的,一方面,黑洞自己会“吃东西”,另一方面,星系发生碰撞时,星系中间的两个黑洞也会发生碰撞,会形成一个更大的黑洞。

还有一位小观众问:生命有始有终,那么黑洞会不会消失呢?左文文回答说,根据霍金辐射,黑洞质量可以慢慢损失掉,但即便是非常小的黑洞,比如一个太阳质量大小的黑洞,也需要漫长的时间才能消亡,所以正常黑洞是难以灭亡的。(完)

 

编辑:贺心群

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