教育加盟 > 语文知识 > 脑经急转弯 > 正文
人类首张黑洞照片把大家带入了一个新的世界，于是人们就会问：人类首张黑洞照片是什么样子的呢？人类首张黑洞照片怎么拍的？为什么黑洞照片要“冲洗”两年？人类首张黑洞照片为什么这么模糊？下面就为大家介绍一下这个不为大家所知的“黑洞”世界。
人类首张黑洞照片
黑洞是什么？
在说关于黑洞照片之前，我们要了解什么是黑洞，黑洞到底有什么“魅力”，让科学家们“魂牵梦绕”呢？
黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小，热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区。它只允许外部物质和辐射进入， 而不允许其中的物质和辐射脱离其边界。即使是光也无法逃脱黑洞的引力，因此，人们只能通过引力作用来确定它的存在，所以叫做黑洞，也叫坍缩星。
人类首张黑洞照片怎么拍的？
我们都知道，北京时间2019年4月10日晚，人类历史上首张黑洞照片“冲洗”完成，这张照片是5500万光年外的大质量星系M87中心超大质量黑洞的黑洞阴影照片，质量为太阳的65亿倍。这张酷似发光甜甜圈的照片一经公布，引来全球惊叹，原来传说中的黑洞就是这个样子，黑洞连光都能吸进去，也就意味着黑洞周围连时光都能扭曲，那么，你们知道人类首张黑洞照片怎么拍的？
聪明的天文学家们把地球上现有的一些望远镜“组合”起来，就能够形成一个口径如地球大小的“虚拟”望远镜，其所达到的灵敏度和分辨本领都是前所未有的。
于是，全球超过200名科学家达成了“事件视界望远镜”(EHT)这一重大国际合作计划，决定利用甚长基线干涉测量技术。
最终，科学家们选定了来自全球多地的包括南极望远镜等8个亚毫米射电望远镜。它们多数都是单一望远镜，比如夏威夷的JCMT和南极望远镜。也有望远镜阵列，比如ALMA望远镜是由70多个小望远镜构成。”
第一步，选定目标
在组建大型虚拟望远镜的同时，科学家们也在寻找着合适的拍摄目标。
黑洞剪影和周围环绕的新月般光环是非常非常小的。在拍照设备能力有限的情况下，要想拍摄到黑洞照片，必须找到一个看起来角直径足够大的黑洞作为目标。
科学家们甄选了一圈之后，决定将近邻的两个黑洞作为主要目标：一个是位于人马座方向的银河系中心黑洞Sgr A*，另一个则是位于射电星系M87的中心黑洞M87*。
由于黑洞事件视界的大小与其质量成正比，这也意味着质量越大，其事件视界越大。选定的这两个黑洞质量都超级大，它们的事件视界在地球上看起来也是最大的，可以说是目前最优的成像候选体。
尽管如此被选择的两个黑洞已是最优成像候选体，但要清晰为它拍照，难度还是极其大。
Sgr A*黑洞的质量大约相当于400万个太阳，所对应的视界面尺寸约为2400万公里，相当于17个太阳的大小。然而，地球与Sgr A*相距2万5千光年(约24亿亿公里)之遥。
这就意味着，它巨大的视界面在我们看来，大概只有针尖那么小，就像我们站在地球上去观看一枚放在月球表面的橙子。
M87中心黑洞的质量更为巨大，达到了60亿个太阳质量。
尽管M87中心黑洞与地球的距离要比Sgr A*与地球之间的距离更远，但因质量庞大，所以它的事件视界对科学家们而言，可能跟Sgr A*大小差不多，甚至还要稍微大那么一点儿。
第二步，调试相机
要想看清楚两个黑洞事件视界的细节，事件视界望远镜的空间分辨率要达到足够高才行。
要多高呢？要比哈勃望远镜的分辨率高出1000倍以上。但也别以为，只要虚拟望远镜阵列的分辨率足够高，就一定能成功给黑洞拍照。
实际情况并没那么简单!如同观看电视节目必须选对频道一样，对黑洞成像而言，能够在合适的波段进行观测至关重要。
因为气体在这个波段的辐射最明亮，而且射电波也可以不被阻挡地从银河系中心传播到地球。在这种情况下，望远镜的分辨率取决于望远镜之间的距离，而非单个望远镜口径的大小。
为了增加空间分辨率，以看清更为细小的区域，科学家们在此次进行观测的望远镜阵列里增加了位于智利和南极的望远镜。
这样设置是为了要保证所有8个望远镜都能看到这两个黑洞，从而达到最高的灵敏度和最大的空间分辨率。
人类首张黑洞照片
黑洞是什么？
在说关于黑洞照片之前，我们要了解什么是黑洞，黑洞到底有什么“魅力”，让科学家们“魂牵梦绕”呢？
黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小，热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区。它只允许外部物质和辐射进入， 而不允许其中的物质和辐射脱离其边界。即使是光也无法逃脱黑洞的引力，因此，人们只能通过引力作用来确定它的存在，所以叫做黑洞，也叫坍缩星。
人类首张黑洞照片怎么拍的？
我们都知道，北京时间2019年4月10日晚，人类历史上首张黑洞照片“冲洗”完成，这张照片是5500万光年外的大质量星系M87中心超大质量黑洞的黑洞阴影照片，质量为太阳的65亿倍。这张酷似发光甜甜圈的照片一经公布，引来全球惊叹，原来传说中的黑洞就是这个样子，黑洞连光都能吸进去，也就意味着黑洞周围连时光都能扭曲，那么，你们知道人类首张黑洞照片怎么拍的？
聪明的天文学家们把地球上现有的一些望远镜“组合”起来，就能够形成一个口径如地球大小的“虚拟”望远镜，其所达到的灵敏度和分辨本领都是前所未有的。
于是，全球超过200名科学家达成了“事件视界望远镜”(EHT)这一重大国际合作计划，决定利用甚长基线干涉测量技术。
最终，科学家们选定了来自全球多地的包括南极望远镜等8个亚毫米射电望远镜。它们多数都是单一望远镜，比如夏威夷的JCMT和南极望远镜。也有望远镜阵列，比如ALMA望远镜是由70多个小望远镜构成。”
第一步，选定目标
在组建大型虚拟望远镜的同时，科学家们也在寻找着合适的拍摄目标。
黑洞剪影和周围环绕的新月般光环是非常非常小的。在拍照设备能力有限的情况下，要想拍摄到黑洞照片，必须找到一个看起来角直径足够大的黑洞作为目标。
科学家们甄选了一圈之后，决定将近邻的两个黑洞作为主要目标：一个是位于人马座方向的银河系中心黑洞Sgr A*，另一个则是位于射电星系M87的中心黑洞M87*。
由于黑洞事件视界的大小与其质量成正比，这也意味着质量越大，其事件视界越大。选定的这两个黑洞质量都超级大，它们的事件视界在地球上看起来也是最大的，可以说是目前最优的成像候选体。
尽管如此被选择的两个黑洞已是最优成像候选体，但要清晰为它拍照，难度还是极其大。
Sgr A*黑洞的质量大约相当于400万个太阳，所对应的视界面尺寸约为2400万公里，相当于17个太阳的大小。然而，地球与Sgr A*相距2万5千光年(约24亿亿公里)之遥。
这就意味着，它巨大的视界面在我们看来，大概只有针尖那么小，就像我们站在地球上去观看一枚放在月球表面的橙子。
M87中心黑洞的质量更为巨大，达到了60亿个太阳质量。
尽管M87中心黑洞与地球的距离要比Sgr A*与地球之间的距离更远，但因质量庞大，所以它的事件视界对科学家们而言，可能跟Sgr A*大小差不多，甚至还要稍微大那么一点儿。
第二步，调试相机
要想看清楚两个黑洞事件视界的细节，事件视界望远镜的空间分辨率要达到足够高才行。
要多高呢？要比哈勃望远镜的分辨率高出1000倍以上。但也别以为，只要虚拟望远镜阵列的分辨率足够高，就一定能成功给黑洞拍照。
实际情况并没那么简单!如同观看电视节目必须选对频道一样，对黑洞成像而言，能够在合适的波段进行观测至关重要。
因为气体在这个波段的辐射最明亮，而且射电波也可以不被阻挡地从银河系中心传播到地球。在这种情况下，望远镜的分辨率取决于望远镜之间的距离，而非单个望远镜口径的大小。
为了增加空间分辨率，以看清更为细小的区域，科学家们在此次进行观测的望远镜阵列里增加了位于智利和南极的望远镜。
这样设置是为了要保证所有8个望远镜都能看到这两个黑洞，从而达到最高的灵敏度和最大的空间分辨率。
猜你喜欢
- 03-29 为什么会形成茶渍_茶渍形成的原因_去茶
- 03-30 为什么说海鹦是爱团结的鸟？
- 03-29 为什么汽车轮胎是黑色的_汽车轮胎怎么不
- 03-29 为什么台球九号球下面有下划线？
- 03-29 为什么健身吃鸡胸肉_健身鸡胸肉怎么吃？
- 03-29 种子为什么会发芽？
- 03-29 植物给人类哪些启示？_为什么说植物是天
- 03-29 人类为什么有不同的肤色_人类肤色不同的
- 03-29 人为什么没有尾巴_为什么只有人类没有尾
- 03-29 人类为什么会分男女_人类为什么会有男女
- 03-29 为什么人类要寻找外星人的足迹？
- 03-30所有的蜘蛛都结网吗_有不结网的蜘蛛
- 03-29世界有几大洲几大洋_七大洲为什么又
- 03-29为什么一个字盯久了就不认识它了？
- 03-29针灸为什么能治病_针灸治病的原理是
- 03-30为什么狒狒不怕狮子？
- 03-29为什么不能克隆人_什么叫克隆？
- 03-29为什么要从月球采集土壤_从月球上挖
- 03-30为什么说燕子是“捕虫能手”_燕子一
- 03-29为什么说亚马逊河是世界第一大河_亚
- 03-29郁金香的故乡在哪里？_郁金香的原产
- 03-29卷柏为什么有“九死还魂”的本领？
- 03-29为什么下雪不冷化雪冷？
- 03-29什么是尼克服和派克服_尼克服和派克
- 03-29为什么光线太强也能使人近视？
- 03-29为什么说宰相肚里能撑船_宰相肚里能
- 03-29为什么中国人自称炎黄子孙_为什么我
- 03-29为什么夏天喝热茶解渴？
- 03-30为什么杂草的生命力特别顽强？
- 03-29为什么说液晶既不是晶体也不是液体
- 03-30斗鱼为什么爱打架？
