给银心黑洞拍写真
2022-11-03
2022年5月12日,全球多地天文学家同步公布了位于银河系中心的超大质量黑洞(以下简称“银心黑洞”)—人马座 A* (Sgr A*)的首张照片。这是继2019年首张黑洞(M87*)照片发布后,人类历史上的第二张黑洞写真照!
在银心黑洞照片中,我们看到的红光及亮斑其实是围绕黑洞高速旋转的发光气体,亮环中心的阴影区域才是黑洞。黑洞本身并不发光,我们没法直接看到它,但绕转的发光气体可以显示出黑洞的存在。
黑洞摄影师—事件视界望远镜
银心黑洞的照片是由事件视界望远镜(EHT)“拍摄”的。EHT 并不是一台真实的望远镜,而是由分布在地球不同地方的8 台射电望远镜组合而成的一个口径相当于地球直径的“虚拟”望远镜。EHT 研究团队集结了来自全球80 个机构的共300 多名研究人员。
2019 年人类发布的第一张黑洞(M87*)照片也是出自事件视界望远镜这位“黑洞摄影师”之手。
你知道吗?
黑洞的边缘有一个明显的分界线,叫作“事件视界”,任何越过事件视界的物体都会被黑洞无情地吞噬。但物体只要没有越过事件视界,绕黑洞运转的速度又够快,就不会被吞噬。
给银心黑洞拍照有多难?
与5500 万光年外的M87*相比,银心黑洞可能是距地球最近的超大质量黑洞,但给它拍照要比拍M87*难多了。
M87*虽然距地球较远,但它的体形比银心黑洞的大1500 倍以上,而且观测时几乎没有被遮挡;相比之下,银心黑洞周围光芒暗淡,而且银河系中心区域密布的尘埃会遮挡射电望远镜的视线,再加上银心黑洞周围接近光速运动的气体每几分钟便可绕转一周,亮度和形状时刻都在快速变化,因此很难被捕获。
黑洞写真是如何拍出来的?
这张银心黑洞写真照并不是由事件视界望远镜直接拍摄的,而是EHT 研究团队花5 年时间,用超级计算机合成和分析射电望远镜观测的数据,提取了数千张不同的黑洞照片,综合生成的最终效果。
下一步:拍摄黑洞“电影”
接下来,EHT 研究团队计划在地球上更多地方(包括中国西部)布设亚毫米波望远镜,以拍摄更清晰的黑洞图像和第一部黑洞“电影”。这部黑洞“电影”没有故事情节,只是连续拍摄黑洞的每一帧画面,再将其组合起来,以向大家展示一个动态变化的黑洞。