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備受矚目的人類首張黑洞照片終于揭開神秘面紗。今天,由200多位科研人員組成的國際合作組織——事件視界望遠鏡(英文簡稱EHT)——在全球6地同步舉行新聞發(fā)布會公布了這張黑洞照片,照片記錄的是室女座星系團中超大質量星系M87中心的黑洞。該黑洞距離地球5500萬光年,質量為太陽的65億倍。
自1915年愛因斯坦預言黑洞存在后,這是人類首次“親眼目睹”黑洞真容。EHT認為,人類由此獲得了超大黑洞的第一個直接視覺證據。國際學術期刊《天體物理學雜志通信》今天以特刊形式通過6篇論文發(fā)表了這一重大結果。
按照100多年前愛因斯坦提出的廣義相對論,黑洞是一種被極度壓縮的宇宙天體,在一個很小的區(qū)域內包含著大到難以置信的質量。這種天體的存在以極端的方式影響著周圍環(huán)境,讓時空彎曲,并將周圍的氣體吸進來。在這一過程中,氣體的引力能轉化成熱能,因此氣體的溫度變得很高,會發(fā)出強烈的輻射。
EHT科學委員會主席、荷蘭奈梅亨大學教授海諾·法爾克解釋:“如此一來,黑洞就像沉浸在一片類似發(fā)光氣體的明亮區(qū)域內,我們預期黑洞會形成一個類似陰影的黑暗區(qū)域。這正是愛因斯坦廣義相對論所預言的——但這次成果發(fā)布之前,我們以前從未見過?!?/p>
按照海諾·法爾克的說法,這個暗影的形成,源于光線的引力彎曲和黑洞視界對光子的捕獲。暗影揭示了黑洞這類迷人天體的很多本質,也使得科學家能夠測量M87中心黑洞的巨大質量。
人類永遠不能看到“黑洞本身”,卻可以“拍”黑洞暗影,以此證明其存在。也因此,人類這一次“拍”下的黑洞照片,就是黑洞暗影:中間黑色看不見的地方,就是黑洞本身。
海諾·法爾克說,多次的獨立觀測,均揭示了一個環(huán)狀結構及其中心的暗弱區(qū)域,即黑洞陰影,“一旦我們成功對黑洞陰影成像,就可以將觀測結果與理論預言相比較,檢驗考慮了時空彎曲、超高溫及超強磁場等物理性質在內的大量模型”。
令人驚訝的是,科學家所觀測到圖像的許多特征與理論預言相一致,海諾·法爾克說:“這使得我們對觀測的理論解釋,包括對黑洞質量的測量,都充滿信心?!?/p>
今天在上海的新聞發(fā)布現場,中方參與代表、中國科學院上海天文臺臺長沈志強表示,通過黑洞照片可以看到,該黑洞的“事件視界”比該黑洞陰影的尺寸小約2.5倍,大小約400億千米。
哈佛大學及史密松寧學會的EHT項目主任謝潑德·多爾曼總結道:如今,科學家已經取得了上一代人認為不可能做到的事情,“技術的突破、世界上最好的射電天文臺之間的合作、創(chuàng)新的算法都匯聚到一起,打開了一個關于黑洞和事件視界的全新窗口”。
(原載于《中國青年報》 2019-04-11 01版)
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