爱因斯坦在5500万光年的世界第一图像中再次被证明是正确的

2019-08-05 15:06:12    来源:    作者:

科学家们使用分散在全球各地的射电望远镜创造了第一个黑洞的直接图像。我们已经看到了我们认为不可见的东西,”成像项目主管Sheperd Doeleman 称,事件地平线望远镜。

此前,美国国家科学基金会主任弗朗西斯科尔多瓦说,他帮助资助了这个长达数十年的项目,科学家们已经检测到了黑洞的特征,包括由合并产生的引力波,以及从物质进入其中的耀斑,以及星系。从附近喷出的全粒子射流和辐射。

“但我们从来没有真正看到事件的视野,那个没有回报的点,之后什么都没有,甚至没有光,都可以逃脱,”她说。

并不是说新图像实际上与黑洞内部相对应。与科幻梦想相反,这仍然是不可能的。

更确切地说,它表明黑洞的圆盘遮挡了它背后的高能辐射的背景光 - 辐射,加拿大滑铁卢大学的Avery Broderick说,几乎没有逃过黑洞的离合器。

结果看起来像一个黑色中心的甜甜圈。

它几乎正是科学家们认为的样子。

“今天,[爱因斯坦的广义相对论]已经通过了另一项考验,”布罗德里克说。

而且,科学家补充说,他们已经做了两个重要的发现。

首先,通过测量黑洞中心的直径 - 大约是太阳系的大小 - 可以计算出黑洞的质量:大约是太阳的65亿倍。

荷兰阿姆斯特丹大学的Sera Markoff说:“你基本上看的是一个几乎与我们整个太阳系大小相当的超大质量黑洞。”

图像的另一个值得注意的特征是围绕黑色中心的环在一侧比在另一侧更亮。这是因为更亮的部分来自以接近光速向地球移动的区域,而调光器部分来自正在移动的区域。

“从此,我们推断出黑洞的旋转,”布罗德里克说。“[它]顺时针旋转。”

Event Horizo​​n Telescope不是一台望远镜。相反,它是一个通过称为超长基线干涉测量法的方法链接的数组。这允许组合来自几个望远镜的图像,模仿直径大得多的单个碟子的分辨率。

这种方法已经在射电望远镜阵列中使用多年,例如智利的Atacama大毫米/亚毫米阵列,或新墨西哥的超大阵列。

对于事件地平线望远镜,科学家通过结合夏威夷,亚利桑那,智利,西班牙和南极望远镜的数据,将这一想法发挥到极致,创建了一个与整个地球大小相当的虚拟望远镜。

但为了使其发挥作用,科学家们首先必须将超精确的原子钟连接到每个设施,这样每个人的观察结果都可以非常精确地定时。然后,收集了5PB(即5000TB)的数据并将其运送到德国和美国的计算设施。

亚利桑那大学的丹尼尔·马龙说:“这相当于超过半吨的硬盘驱动器。”他开玩笑地将其与5000年的MP3文件进行了比较,或“整个自拍系列,一生中为40,000人”。

有了这个,科学家们就能够挑选出黑洞的细节,尽管它不比太阳系大,而且位于距离5500万光年远的M87星系的中心。

“当我们站在华盛顿特区时,这相当于能够在洛杉矶读取一个季度的日期,”Doeleman说。

科学家们认为,这个形象仍然有点模糊。实际上,中心的黑色圆盘应该是一个锐利的切口,精确地显示其轮廓。

但是已经有计划改进它。

首先,Doeleman说:“我们认为我们可以通过图像处理使其更清晰。”

但该团队还将新的望远镜带入网络,并计划再次使用更高的无线电频率。这两者也将显着提高焦点。

同时,当它收集M87的数据时,该团队还借此机会观察了我们银河系中心的黑洞,称为射手座A.

“我们正在研究射手座A并希望尽快得到[和形象],”多尔曼说。

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