jizzyou老师好多水 5个问题让你快速看懂首张星河系中心黑洞相片
发布日期:2022-05-13 00:34    点击次数:63

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就在刚刚,人类首张星河系中心黑洞相片,崭新出炉。

星河系中心黑洞的首张相片!(EHT 互助组织提供)

5 月 12 日 21:07,在包括上海在内的全球各地同期召开的新闻发布会上,天体裁家向人们展示了位于我们星河系中心的超大质料黑洞的首张相片!

这张相片由事件视界千里镜(EHT)互助组织这个海外商讨团队,通过散播在全球的射电千里镜组网"拍摄"而成。

看到这张星河系中心黑洞相片,我们都嗅觉相称欢腾,因为距离 2019 年 4 月 10 号人类首张黑洞相片发布,已过程去了 3 年。而今,这张可贵的相片又为我们提议了更多的问题jizzyou老师好多水,恭候我们去探索和发现。

Part.1

问题一:银心黑洞质料更大,距离地球更近,第一张黑洞的相片为什么不是银心黑洞?

问题一:银心黑洞质料更大,距离地球更近,第一张黑洞的相片为什么不是银心黑洞?

自从 2019 年看到人类首张黑洞相片(M87 中心黑洞相片),人们关于我方的星河系中心黑洞的相片铭肌镂骨,一直铭记心中。

在 2017 年拍摄之后,先是 2 年之后的 2019 年,获得了距离我们 5500 万光年的 M87 的黑洞相片,这是我们独逐一次了了看到黑洞的形式。比较较星河系黑洞而言,M87 黑洞有极大的上风,它的动弹轴只消 17 度,确凿是沿着它的转轴主义去看,是以确凿莫得什么守密,是以我们就相对比较容易地看到了 M87 黑洞的相片。

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M87 中心黑洞相片(EHT 互助组织提供)

星河系的超大质料黑洞位于星河系中心,是我们我方星系的超大质料黑洞。细目有人会以为,既然就在我们身边,拍起来难道不是更容易吗?

实验上,正如那句诗说的,"不识图穷匕首见,只缘身在此山中"。天然这个黑洞位于星河系的中心,我们我方却处于星河系里面,拍起来更拦阻易。

我们借助于光学以外的射电和红外波段,以超越他的星系,逐时势强项了我们的星系。天然我们星河系自己的黑洞(被称为 Sgr.A*)离得近,然则因为守密的缘由,数据搞定起来是更难题的,也愈加费时,是以,"拍照"需要更多的时候。

不外,恭候也让这张相片的发布愈加慷慨民气,因为这是我们我方星河系中心的黑洞相片!这亦然 EHT 互助组织继 2019 年发布人类第一张黑洞相片,拿获了位于更远方星系 M87 中央黑洞(M87*)之后的又一要紧冲破。

Part.2jizzyou老师好多水

"什么时候发售啊,这游戏"、"急!究竟什么时候上呀",此类的评论见诸于游戏新闻的评论区,可见玩家对它的期待。

《星露谷物语》官方宣布,从 2016 年 2 月至 2022 年 3 月,本作的全球销量已经达到 2000 万套。

问题二:这张银心黑洞相片如何拍的?跟 M87 星系中心黑洞相片的拍摄比较,有哪些新妙技?

家喻户晓, M87 确凿是处于转轴的主义,而我们是处于银盘之上,是以与 M87 比较较来说,银心黑洞在成像时会受到许多的守密。比如,在光学波段去知悉星河系时,我们会看到很大的尘埃等气体的守密,这个时候就必须诈欺波长更长的红外或射电波段。刻下训练的是毫米波和亚毫米波波段,也等于视界面千里镜,值得一提的是,它诈欺全球不同的亚毫米和毫米波千里镜构成了一个阵列,口径不错达到上万公里。

这张相片与 2019 年所拍摄的 M87 的相片相称雷同,都是诈欺全球 8 个不同的毫米波千里镜,或者简称为 eventhorizon telescope 来拍摄的。

这个纷乱的千里镜组合区分为:位于智利的 ALMA ( Atacma Large Milimiieter/SubmeterArray,阿卡塔玛大型毫米亚毫米阵列 ) , 位于南极的 SPT ( South Pole Telescope ) , 美国夏威夷的 SMA ( Submilleter Array ) , 墨西哥的 LMT ( Large Millimeter Array,大型毫米波千里镜 ) , 位于美国夏威夷的 JCMT ( James Clerk Maxwell Telescope,詹姆斯 · 克拉克 · 麦克斯韦千里镜 ) ,位于西班牙的 IRAM(IRAM 30-m telescope), 位于智利的 APEX(Atacama PathfinderEXperimentjizzyou老师好多水,阿塔卡马探路者实验千里镜),亚洲熟女综合色一区二区三区和美国亚利桑那州的 SMT(SubmillimeterTelescope)。

值得一提的是,美国夏威夷的 JCMT 千里镜,是中国参与运行的一个千里镜,不少中国科学家应该是在这里进行的傍观。很缺憾的是,刻下红外傍观或者达到的最大直径是上百米,比如欧洲南边天文台的 VLT/gravity,傍观直径不错达到 130 米,然则距离公里的口径量级照旧收支很大,但愿我们在将来不错诈欺红外波段或者看到黑洞的相片。

图片为星河系各个波段的相片,从上至下能量渐渐加多,从毫米波到伽马射线

我们知晓,星河系的黑洞毛糙只消 400 万倍太阳质料 ( 把柄 2020 年诺奖断绝 ) ,而 M87 的黑洞达到了 65 亿倍太阳质料,前者比后者小了 1650 倍。

从大小上而言,星河系中心的黑洞瓦解略狭窄一些,然则星河系中心的黑洞的拍摄难度更大一些,这是因为,星河系中心的黑洞的质料要比 M87 小许多,距离要近许多,是以周围物资变化的可能性要大许多。比较傍观 M87 的黑洞的情况而言,原来好几天时候里的变化,当今酿成了在几分钟傍边内就会发生,是以傍观难度更大。比如说,为了这张相片,科学家们有益确立了新的的复杂用具来有筹商 SgrA* 的气体。

Part.3jizzyou老师好多水

问题三:跟 M87 星系中心黑洞相片比较,有哪些不同,有哪些新的信息?

因为单独傍观难度很大,是以这次看到的星河系中心黑洞(Sgr A*)的相片是商讨团队破耗了好多时候提炼出不同相片,再进行平均后的恶果。

这亦然最终第一次将覆盖在我们星河系中心的黑洞相片呈现出来。

我们不错讲究一下前次相片的时候:2017 年运转拍摄,2019 年我们就获得了 M87 中心黑洞的相片。

干系词,一直到 5 年之后,科学家们用超等贪图机合成和分析数据,对黑洞模拟数据库与傍观断绝进行严格比对,才让我们第一次看到星河系中心黑洞的相片。感谢科学家们的机灵和吃力职责,带我们看到了前所未有的画面!

Part.4jizzyou老师好多水

问题四:银心黑洞只不及星河系的 0.0005%,为什么或者禁止住数千亿颗恒星呢?

若是从星河系的结构来看,星河系的结构不错分为银核(包括黑洞在内)、银盘和银晕三个部分;从质料来看,星河系中心的大黑洞质料还不到星河系质料的 0.0005%;而从星河系中枢的角度而言,星河系黑洞只是是星河系核球的一部分。

那么,究竟是什么样的力量将星河系的千亿颗恒星固定在一个有限的限制之内呢?悉数可见的物资是如何鸠合的呢?

其实,这个问题在上个世纪初的时候就有人提议了。

天体物理学家兹威基(Fritz Zwicky)测量了后发座星系团的恒星,断绝发现了暗物资的存在。因为兹威基的脾气很不受大众可爱,是以尽管这个办法是对的,然则莫得受大众嗜好。

一直到了 1970 年,年青的鲁宾(VerinRubin)和她的导师福特(Kent Ford)先后对青娥星系中星体旋转速率做了商讨。诈欺高精度的光谱测量技艺,他们不错探伤到远隔星系核区域的外围星体绕星系旋转速率和距离的关系。把柄牛顿定律,若是星系的质料主要鸠合在星系核区的可见星体上,星系外围的星体的速率将跟着距离而减小。但傍观断绝标明,在相称大的限制内,星系外围的星体的速率是恒定的。这意味着,星系中可能有深广的弗成见物资并不单是散播在星系中枢区jizzyou老师好多水,且其质料宏大于发光星体的质料总数。

当今我们也曾知晓,弗成见物资(暗物资)的质料毛糙比可见质料要重 10 倍傍边,况且确凿绝大多数的星系都是如斯。

这也等于前边阿谁问题的谜底了,尽管我们银心的黑洞只是如斯小的质料,然则在暗物资的匡助之下,却不错禁止住千亿颗恒星!

Part.5

问题五:这张相片的拍摄对商讨有什么意旨?

在发布会召开前,可能许多人在听到星河系中心黑洞照有顷,期待的是看到《星际穿越》电影当中的黑洞相同的形式,干系词断绝却并非如斯。

《星际穿越》中黑洞的形象(图片开头于《星际穿越》)

这是因为,我们看到的是黑洞很近的部分,若是相对比较远的话,那么就会看到雷同于《星际穿越》电影当中的风物。

不管如何,比较较之前的 M87, 这张相片更显得亲近,因为这是我们我方星系黑洞的相片,况且它的拍摄难度更大。

让我们再一次感谢悉数的科学职责者,感谢我们中国参与这项商讨的科学家们,让我们一睹星河系中心黑洞的形式,天文探索,永不啻步!



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