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第一張黑洞照片 科學(xué)家揭開黑洞神秘面紗

2019-04-11 09:02:31來源:網(wǎng)絡(luò)

  拍攝黑洞的正確姿勢

  確定好位置后,如何進(jìn)行拍照呢?

  據(jù)了解,本次拍到黑洞照片的EHT,是通過“甚長基線干涉技術(shù)”(VLBI)和全球多個射電天文臺的協(xié)作,構(gòu)建一個口徑等同于地球直徑的“虛擬”望遠(yuǎn)鏡——事件視界望遠(yuǎn)鏡。

  “拍照并非拍的是可見光波長范圍,而是EHT接收黑洞輻射,以此描述黑洞的外形。”一位中科院研究物理學(xué)的朋友告訴21tech。

  而要看清楚黑洞視界面的細(xì)節(jié),望遠(yuǎn)鏡的空間分辨率需要足夠高,甚至需要高到哈勃望遠(yuǎn)鏡的1000倍以上。此時“干涉技術(shù)”就登場了。

  所謂“干涉技術(shù)”,是指利用多個位于不同地方的望遠(yuǎn)鏡,在同一時間聯(lián)合觀測,最后將數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)系分析后合并。這種情況下,望遠(yuǎn)鏡的分辨率取自望遠(yuǎn)鏡之間的距離,而非單個望遠(yuǎn)鏡的口徑大小。

  據(jù)了解,此次為黑洞拍照的EHT由8個全球射電望遠(yuǎn)鏡構(gòu)成,其分辨率相當(dāng)于一部口徑為地球直徑大小的射電望遠(yuǎn)鏡分辨率。它們分別是:

  l 南極望遠(yuǎn)鏡(South Pole Telescope);

  l 位于智利的阿塔卡馬大型毫米波陣(Atacama Large Millimeter Array,ALMA);

  l 位于智利的阿塔卡馬探路者實(shí)驗(yàn)望遠(yuǎn)鏡(Atacama Pathfinder Experiment);

  l 位于墨西哥的大型毫米波望遠(yuǎn)鏡(Large Millimeter Telescope);

  l 位于美國亞利桑那州的(Submillimeter Telescope);

  l 位于夏威夷的麥克斯韋望遠(yuǎn)鏡(James Clerk Maxwell Telescope,JCMT);

  l 位于夏威夷的亞毫米波望遠(yuǎn)鏡(Submillimeter Array);

  l 位于西班牙的毫米波射電天文所的30米毫米波望遠(yuǎn)鏡。

  從2018年起,又有格陵蘭島望遠(yuǎn)鏡、位于法國的IRAM NOEMA天文臺和位于美國的基特峰國立天文臺加入后續(xù)研究和校準(zhǔn)工作。

  另外,據(jù)中國科學(xué)院大學(xué)天文學(xué)教授茍利軍介紹,其實(shí)本次照片拍攝在2017年4月5日至14日之間就已經(jīng)完成。但由于此次視界面望遠(yuǎn)鏡跨越南北半球,所涉站點(diǎn)區(qū)域非常廣闊,因此要處理的數(shù)據(jù)量也異常龐大。

  他透露,視界面望遠(yuǎn)鏡每一個晚上所產(chǎn)生數(shù)據(jù)量可達(dá)2 PB (1 PB=1000 TB=1000000 GB),“和歐洲大型質(zhì)子對撞機(jī)一年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量差不多“。因此,黑洞的“洗照片”過程一直延續(xù)至今,直到今晚照片才公之于眾。

  讓我們?yōu)檫@些望遠(yuǎn)鏡寶寶和背后無數(shù)的科學(xué)家們鼓掌!感謝他們和它們的努力,讓我們成為首批看到黑洞真容的碳基生物!

 

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