【摘 要】
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4月10日21时,人类历史上首张黑洞照片在中國上海和台北、比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、日本东京和美国华盛顿全球六地同时对外发布,这是人类首次通过图像直观地看到黑洞。 这张来之不易的黑洞照片,揭示了室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞。这一黑洞距离地球5500万光年,质量为太阳的65亿倍。这一图像的捕获意味着百年之前的爱因斯坦广义相对论得到了首次试验验证。 黑洞是一种被极度压缩的宇宙天体
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4月10日21时,人类历史上首张黑洞照片在中國上海和台北、比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、日本东京和美国华盛顿全球六地同时对外发布,这是人类首次通过图像直观地看到黑洞。
这张来之不易的黑洞照片,揭示了室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞。这一黑洞距离地球5500万光年,质量为太阳的65亿倍。这一图像的捕获意味着百年之前的爱因斯坦广义相对论得到了首次试验验证。
黑洞是一种被极度压缩的宇宙天体,在一个很小的区域内包含着令人难以置信的质量。它具有超强引力,即便光也无法逃脱它的势力范围——这种天体的存在以极端的方式影响着周围的环境,让时空弯曲,并将周围的气体吸进来。在此过程中,气体的引力能转化成热能,气体的温度变得很高,会发出强烈的辐射。
在天文学家捕获的首张黑洞照片中,黑洞仿佛沉浸在一片类似发光气体的明亮区域中。“我们预期黑洞会形成一个类似阴影的黑暗区域。这正是爱因斯坦广义相对论所预言的,可我们以前从未见过。”EHT科学委员会主席、荷兰奈梅亨大学教授海诺·法尔克解释,“这个暗影的形成,源于光线的引力弯曲和黑洞视界对光子的捕获。暗影揭示了黑洞这类迷人天体的很多本质,也使得我们能够测量M87中心黑洞的巨大质量。”
多维解读
角度一:黑洞照片凝结合作力量
从美国夏威夷到智利,从伊比利亚半岛到南极……全球30多个研究所,200多名科学家,倾数年心血,携手并肩,共同记录黑洞周围吸积盘和喷流等发出的耀眼光芒,从而让超大质量黑洞无处遁形,显现“真容”。正是全球同步的努力,让人类拍摄到有史以来首张黑洞照片。观测黑洞项目,让地球上几乎所有这一领域的研究人员不同程度地以不同方式参与其中。科学探索,正让整个世界以不同寻常的方式更紧密地连接在一起,不仅让地球,也让人类成为一个共同体。毫无疑问,首张黑洞照片凝结着全球科学界合作的力量。
角度二:黑洞照片见证科技发展
近年来科学技术的发展,为黑洞的成像带来了可能。“事件视界望远镜”捞回海量数据,勾勒出黑洞的模样。基于甚长基线干涉测量技术,它把分布在全球各个地方的望远镜组合起来,形成等效于地球万公里长的望远镜,使它具备了观测遥远天体非常高的分辨本领。最近十年,全球科学家在技术上的进步,方法上的创新,使得我们终于有机会在今年宣布得到了它的图像。正因为有了科学技术的快速发展,才给黑洞成像带来了可能,才让我们揭开了黑洞的面纱。
角度三:科学探索永远无止境
回顾人类最近三百多年的历史,全球科学家们对黑洞的探索从未停止。英国物理学家约翰·米歇尔就从理论上预言过这种神秘天体,爱因斯坦广义相对论的提出使得黑洞研究迎来转机,其后美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒将这种“不可思议的天体”命名为“黑洞”。而英国物理学家霍金等人关于黑洞的研究,启发了人们思考黑洞的内部。探索未知,是人类拓展自身疆界的重要过程。无论仰望星空,还是审视自己,当地球上的人们全体凝视同一方向,如同黑洞这样曾经深藏不露的未知,终将一个接一个“显露光芒”。
角度四:科学探索需要想象和创新
为了探索黑洞,人类把想象力发挥到了极限。由8只“眼睛”组成的虚拟事件视界望远镜,北至西班牙、南至南极,口径达到了地球直径。这一“巨眼”,带领人类穿越星空,从海量的数据中勾勒黑洞容颜。探秘宇宙还需要创新,科学家们正是怀揣着揭开未知的梦想,秉承科学探索的精神,在探秘宇宙的征途上不断创新的。当然,研究黑洞并不是“无用”的,它凝结了人类文明最珍贵的结晶,也饱含着人类的想象力和创新力。
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