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黑洞“照片”再次刷屏 “甜甜圈”为何如此有魅力

2022年05月13日 16:37:49来源:仪器网

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  【仪器网 时事聚焦】2019年4月10日,由全球 30 多个研究单位组成的事件视界望远镜(EHT)团队公布了首张黑洞照片——距离地球5500万光年的M87星系黑洞。这张历经两年多完成的黑洞照片在网上引发了热议,并被网友亲切地称呼为发光的“甜甜圈”。也正是这张发光的甜甜圈让生活在21世纪的我们,有机会一睹黑洞的“真容”。
 
  尽管对于大多数人来说,这张照片的故事到此也就暂时结束了,但是对于从事相关工作的人来说,这张照片只是个开始。事实上,在2021年的时候,EHT 团队再次公布了一张黑洞照片,这张照片中的的主角依旧是M87星系黑洞,但是不同的是,照片中有清晰的线条记录了偏振方向,因此也被认为是该黑洞的一张“高清”照片。
 
  那么M87之后EHT合作组织还会给我们带来新的惊喜吗?答案自然是肯定的。北京时间2022年5月12日,EHT合作组织正式发布了银河系中心黑洞人马座A*(Sgr A*)的首张照片。这也是继2019年后的又一重要发现。
 
  从造型来说,Sgr A*在照片中的样子依旧很像一个甜甜圈,但是与M87星系黑洞相比,这张照片却更加特殊。
 
  首先Sgr A*的特殊性,Sgr A*因为处于银河系内,理论上来说距离地球更近,因此也更加“亲切”。
 
  其次是拍摄难度,尽管距离近了,但是和观测M87黑洞那种几乎没有什么遮挡的情况不同,Sgr A*的拍摄环境更加复杂,受到的遮挡也更多,拍摄难度的增加也直接导致了拍摄工作耗费了更多的时间。
 
  最后是拍摄技术的升级。早在19年的时候,有关学者就在第一张黑洞照片中科普了黑洞照片像甜甜圈的原因——黑洞不发光,因此只能通过记录绕转的发光气体观测其存在情况。但事实上因为Sgr A*拍摄环境复杂,导致了记录发光气体的难度也明显增加。
 
  为了解决Sgr A*复杂环境带来的拍摄难题,EHT 团队拍摄过程中利用了全球不同的亚毫米和毫米波望远镜组成了一个阵列,口径可以达到上万公里。并且在这个基础上,科学家们专门开发了新的复杂工具来考虑Sgr A*的气体对观测过程造成的影响,并且花费了五年的时间,借助超级计算机合成和分析数据,编纂了前所未有的黑洞模拟数据库与观测结果进行严格比对最终才得到了这张照片。
 
  不过,要注意的是,两张黑洞照片并没有重要性上的差异,都是进一步更深入地检验极端环境下的引力以及探索宇宙奥秘的重要依据。并且值得一提的是,目前科学家正在规划建设中国的亚毫米波VLBI望远镜,待到建设完成还有望参与到对Sgr A*的24小时不间断的接力观测中。
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