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標題: 【黑洞大發現】全球同步發佈 人類有史以來第一張黑洞照片  
 
寒武紀
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【黑洞大發現】全球同步發佈 人類有史以來第一張黑洞照片

人類首張黑洞相片周三(10日)晚上揭曉。全球約200名科學家合作的「事件視界望遠鏡」(EHT)計劃,在多個地方舉行記者會。但究竟什麼是黑洞?如何拍攝黑洞?這張照片又為何要花費2年時間「沖曬」?以下便是有關這次天文界盛事的小知識。

什麼是黑洞?

科學家認為黑洞是宇宙中最神秘的天體之一,是擁有強大引力的物體,其周圍形成一個引力場,在一定範圍內,連光線都無法逃脫。根據理論推算,在銀河系中,恒星量級的黑洞就有上千萬個。科學家會根據質量把宇宙中的黑洞分成3類,包括恒星級質量黑洞(質量是太陽的幾十倍至上百倍)、超大質量黑洞(質量是太陽的幾百萬倍甚至以上)和中等質量黑洞(質量介於兩者之間)。

這次是「拍攝」哪個黑洞?

這次科學家拍攝的目標有兩個黑洞,均屬於超大質量黑洞,其中一個是黑洞「人馬座A*」(Sagittarius A*),質量估計是太陽的400萬倍,它與地球的距離,達到約2.6萬光年。另一個是「M87」星系黑洞,與地球距離更是達到約5400萬光年。由於黑洞與地球相距極遠,故此科學家形容,相當於在地球拍攝月球上的一個橙,需要有極大型的望遠鏡才能觀測。

如何「拍攝」黑洞?

黑洞自身不發光,難以直接觀測,故此這次科學家所「拍攝」的,其實是黑洞的「陰影」。這是由於黑洞的引力會吸聚物質到它附近,使它周圍通常都有一個吸積盤(Accretion disk)環繞。吸積盤非常熱且光亮,與黑洞對比明顯,因此可以通過觀測這個「吸積盤」來為黑洞拍照。

科學家為了這張照片,在計劃中把各地天文望遠鏡連接組合,以建造一個超巨型的望遠鏡虛擬網絡,這些望遠鏡分別位於美國、墨西哥、智利、法國、格陵蘭島和南極。科學家形容,這就好比「如地球一樣大」的超巨型望遠鏡,為黑洞「拍照」。在過去2年多來,科學家就一直收集從這些望遠鏡中得到的數據,以製作黑洞的相片。據科學家形容,這個望遠鏡虛擬網絡,就好比一個與「地球一樣大」的超大型望遠鏡。

為何「沖曬」需時約2年?

這張黑洞的首張照片,其實早在2017年4月「拍攝」,當時由全球多部天文望遠鏡組合進行聯合觀測,但由於並非直接拍出黑洞的圖像,故此也要花費極多時間「沖曬」,包括處理當中的各項數據、補足缺失的部分,並展開校準數據的工作。

這張照片有何重要?

科學家過去僅通過間接證據推測黑洞的存在,例如是黑洞的超強引力對周圍恆星的影響等。早在1915年,物理學家愛因斯坦發表廣義相對論,最先預言黑洞的存在。路透社引述美國亞利桑那大學(University of Arizona)天文物理學家普薩爾季(Dimitrios Psaltis)指,「在愛因斯坦的理論中,這個(黑洞)陰影的形狀應該差不多是個完美的圓形。若然我們發現與理論估計的不同,那麼我們就會返回基本步,清楚地知道有些東西不是正確了。」

[ 本帖最後由 寒武紀 於 2019-4-11 01:59 AM 編輯 ]


圖片附件: black hole.jpg (2019-4-11 01:56 AM, 45.89 K)





寒武紀:生命的伊甸園
2019-4-11 01:56 AM#1
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