《星際穿越》中的黑洞。(圖片來源:Paramount Pictures)
事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)是啥?
我們都知道黑洞自身不發(fā)光,所以難以直接探測(cè),不過因?yàn)?span>黑洞在吸收周圍物質(zhì)時(shí),會(huì)產(chǎn)生吸積盤,而吸積盤會(huì)因氣體摩擦產(chǎn)生明亮的光與大量輻射,這樣就暴露了黑洞所在的位置。
不過由于黑洞離我們實(shí)在是太遠(yuǎn)了,要想給它拍照,就需要通過協(xié)調(diào)世界各地現(xiàn)存的射電望遠(yuǎn)鏡來模擬一臺(tái)地球大小的望遠(yuǎn)鏡,這正是事件視界望遠(yuǎn)鏡的基本原理。
事件視界望遠(yuǎn)鏡并不是一個(gè)傳統(tǒng)觀念的觀測(cè)平臺(tái),而是由位于美國、墨西哥、智利、法國、格陵蘭島和南極的天線組成觀測(cè)陣列,它們通過甚長基線干涉技術(shù)(VLBI)連接在一起,對(duì)銀河系中央的人馬座A*黑洞進(jìn)行觀測(cè),捕捉黑洞周圍環(huán)境的清晰圖像。
雖然我們不知道幾小時(shí)后將會(huì)看到什么,也許可能只是幾個(gè)模糊的像素。但這都是我們?cè)诤诙从^測(cè)史上邁出的重要一步。
因?yàn)榭梢哉f在此之前,最真實(shí)的一幅黑洞圖片竟是一張手繪圖,而且還是一位40年前的科學(xué)家畫的!
1978年,一位名為Jean-Pierre Luminet的天體物理學(xué)家,利用自己數(shù)學(xué)上的專業(yè)知識(shí)和相關(guān)技術(shù),使用一臺(tái)60年代的IBM 7040穿孔計(jì)算機(jī),首次模擬了黑洞的樣子。
Luminet解釋道:“在當(dāng)時(shí),這是一個(gè)非常特別的課題,當(dāng)時(shí)大多數(shù)天文學(xué)家都不相信黑洞的存在。我想要探索黑洞這一奇特的物理現(xiàn)象,并希望能提出一個(gè)能幫助我們獲得黑洞存在的間接性證據(jù)的確切的機(jī)制?!?/p>
但當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)并沒有現(xiàn)在如此強(qiáng)大的圖形處理能力,所以Luminet只能將計(jì)算機(jī)返回出來的數(shù)據(jù)記錄下來,然后用鋼筆和墨水在底片上手工繪制。
上圖就是他的作品,這幅圖像展現(xiàn)了如果我們離黑洞足夠近時(shí)能看到的落入黑洞的扁平物質(zhì)的樣子。
這張黑洞圖片有著充足的科學(xué)理論,可以說直到目前依舊是最真實(shí)的黑洞圖片,后來合成的眾多黑洞圖片很大的程度上都是基于Luminet幾十年前的研究成果,就比如《星際穿越》中的超級(jí)黑洞。
究竟真實(shí)的黑洞和這張圖片是否一致,或許我們一會(huì)兒就能知道了。
當(dāng)這位最早模擬黑洞圖像的殿堂級(jí)人物,在被問到關(guān)于EHT的最令人興奮的部分是什么的時(shí)候,他激動(dòng)的說到 “吸積盤的照片!”
信息來源:蝌蚪五線譜
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