日本 人妖 给黑洞“拍电影”

    这是一个相等畸形的摄制组，20多年来一直远程于拍摄东谈主类所能思象的最玄机天体——黑洞。“东谈主类初次拍摄的黑洞距离地球5500万光年，这意味着咱们看到的光是5500万年前发出来的。天地如斯长久，而东谈主的寿命不外百岁。一世择一事，酌量黑洞何其运气！”他们说。

    黑洞成像酌量30年前就已启动

    人所共知，2019年4月，中国科学院上海天文台与大众多地的科学家们一齐，发布了由事件视界千里镜（EHT）拍下的东谈主类首张黑洞像片——M87星系中心超大质地黑洞首张像片，这张来自天地深处的“甜甜圈”状黑洞像片引起震憾，畏忌天下。

    2022年5月，上海天文台再次参与大众同步发布由EHT“拍摄”的星河系中心黑洞（Sgr A*）首张像片，为其黑洞的存在提供了径直“视觉”凭证，从强引力场的角度考证了爱因斯坦广义相对论。

    2023年4月，由上海天文台指点的海外酌量团队换了个“频谈”看M87黑洞，初次拍摄到了M87的黑洞“全景像片”，将黑洞暗影、吸积盘和喷流同期展现时一张像片里。在这张全景像片中，不仅有“甜甜圈”，还能看到从“甜甜圈”向远方延展的“尾巴”，即黑洞的喷流。

    本体上，自1974年星河系中心黑洞所对应的考究射电源东谈主马座A*（Sgr A*）被初次发现，东谈主们对这个距离咱们最近的（约27000光年）超大质地黑洞候选体开展了30多年的成像酌量。从1997年启动，大众的科学家们就用新措施不停提高不雅测精度，从而让无线电波的“视野”一步步靠拢黑洞，并最终促成了EHT这一海外合营。

    2023年黑洞全景像片的出现日本 人妖，使得天文体家简略更全面地了解黑洞周围的物理历程，也进一步引发了天文体家们连接为黑洞“拍摄”像片、探索天地未知的激烈信心。上海天文台酌量团队娇傲，造中国我方的亚毫米波千里镜，拍摄东谈主类首部星河系中心黑洞的“电影”，是他们改日前进的标的。

    从拍照到拍“电影”的巨大跨越

    既然黑洞是“黑”的，连色泽齐无法逃走，那咱们又该如何看到黑洞呢？

    事实上，黑洞并不是一身存在的，它的周围存在大齐气体。由于黑洞的坚定引力，气体会绕黑洞旋转，并被黑洞吸进去。而当这些气体被加热到数十亿摄氏度高温时，便会发出激烈的放射。同期，黑洞也会以喷流和风的表情向外喷射物资和能量。

    广义相对论预言，咱们将会看到中心区域存在一个由于黑洞事件视界形成的暗影，周围环绕一个由吸积或喷流的放射形成的光环——它状如眉月，大小约5倍史瓦西半径（注：史瓦西半径是莫得自旋的黑洞的事件视界半径；关于星河系中心黑洞来说其黑洞暗影大小与水星绕太阳轨谈相等）。

    哪个黑洞最容易被看到？质地越大、距离越近的黑洞，其黑洞暗影从地球看来越大，也就越容易被看到。位于东谈主马座标的的星河系中心黑洞Sgr A*和相近射电星系M87的中心黑洞M87*是两个现时已知最优的候选体。

    在没能一睹黑洞真容的岁月里，科学家通过盘算模拟黑洞的“面孔”。90年代后期，女色网科学家们便有了共鸣，跟着千里镜时期的发展，黑洞朝夕有一天不错被射电千里镜“看到”。

    古东谈主云：“工欲善其事，必先利其器。”要对黑洞成像，依赖于甚长基线插手测量（Very Long Baseline Interferometry，VLBI）时期，这一时期不错把漫衍在大众各地的射电千里镜组合起来，成为一台相等于地球大小的造谣千里镜。自上世纪60年代后期VLBI时期收场以来，其性能跟着时期的跳动取得不停擢升，波长掩盖也从厘米波段扩张到现时处于海外发展最前沿的（亚）毫米波段。如同不雅看电视节目必须选对频谈同样，对黑洞成像而言，简略在得当的波段进行VLBI不雅测至关蹙迫。跟着新的、高灵巧度亚毫米波台站加入到大众1.3毫米-VLBI阵列，黑洞的成像不雅测成为可能。

    为了拿获第一张黑洞图像，由包括中国科学家在内的大众300多名科学家形成了EHT这一紧要海外合营操办，并于2017年4月区别对M87星系中心黑洞和星河系中心黑洞拍了照。为了增多探伤灵巧度，EHT所纪录的数据量相等巨大，每个台站的数据率达到惊东谈主的32Gbit/s，8个台站在5天不雅测时间共纪录约3500TB数据（相等于350万部电影，至少要几百年才调看完）。

    EHT聘用专用硬盘来纪录数据，再把它们送回数据中心进行处分。在那儿，酌量东谈主员用超等盘算机改换电磁波抵达不同千里镜的时辰差，并把所特地据作念彼此关玄虚处分，从而达到信号相干的辩论。

    在此基础之上，通过对这些数据经过近两年时辰的后期处分和分析，东谈主类终于在2019年4月拿获了首张黑洞图像——M87星系中心黑洞的首张像片。M87星系中心黑洞的像片处分时辰短，是以先和咱们碰头。而星河系中心黑洞的像片处分起来更复杂，直到三年后的2022年5月才被“冲洗”出来。

    在给黑洞拍摄“电影”的酌量中霸占科技制高点

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    中国科学院上海天文台台长沈志强酌量员告诉记者，我方博士毕业后就开展了对星河系中心黑洞的射电不雅测，从1997年启动的5年间，一共开展了20屡次高分辨率VLBI不雅测，无线电波的“视野”一步步接近该黑洞。2005年在《当然》杂志上发表了天下上首张3.5毫米波长的星河系中心黑洞Sgr A*的高分辨率图像，该着力入选2005年度中国基础酌量十大新闻。黑洞并不是静止的，它年复一年齐在和周围环境彼此作用，因此不同期刻看它，它是不同样的。拍摄“动态黑洞”将在空间维度上再解锁时辰维度，让东谈主们简略全场地地不雅测和相识黑洞。

    沈志强说：“拍摄一部星河系中心黑洞的‘电影’，是下一代EHT的追求。”

    现时EHT的千里镜漫衍不及以收场“电影”的拍摄，需要更多千里镜的加入。“惟有建设咱们我方的千里镜，才调掌执更多主动权。”沈志强说，为了参与到对黑洞24小时接续交的悉力不雅测中，上海天文台正为下一代黑洞动态成像，在我国青藏高原鼓励建设亚毫米波千里镜，以期不才一步给黑洞拍摄“电影”的酌量中霸占科技制高点和更多海外学术言语权。

    （《新民周刊》2024年第7期 陈冰）日本 人妖

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