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甜甜圈、小太陽、指環王……比黑洞更大的是腦洞

作者:胡桅可—綜合整理     編輯:孫蕙 付松   來源:中國黨刊網    發布時間: 2019-04-11 21:45:44

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10日晚上


全世界的目光


被一張照片所吸引


神秘天體“黑洞”


終于被人類“看到”了


包括中國在內


全球多地天文學家


同步公布了首張黑洞的真容


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人類史上第一張黑洞照片


  黑洞來自室女座星系M87中心


  首張黑洞照片所拍攝的黑洞來自于室女座星系M87中心,距離地球5500萬光年,質量是太陽的65億倍。這個黑洞質量超大,離地球距離也合適,所以從地球“看”過去視直徑也較大,也就成為了科學家們首選的目標之一。


  照片展示了一個中心為黑色的明亮環狀結構,黑色部分是黑洞投下的“陰影”,明亮部分則是繞黑洞高速旋轉的吸積盤,吸積盤是圍繞黑洞并散發熱量的碎片。


  這一由200多名科研人員歷時多年、從四大洲8個觀測點“捕獲”的視覺證據,是人類第一次“凝視”曾經只存在于理論中的天體——黑洞。


  從1915年,愛因斯坦發表廣義相對論,最先預言了黑洞的存在,到如今的100多年間,沒有人真正看到它究竟長什么樣,直到今天。


  首張黑洞照片“沖洗”兩年


  數據量相當四萬人一生全部自拍


  2017年4月,事件視界望遠鏡(EHT)啟動對黑洞拍照,為何兩年后才“洗”出了黑洞照片?這是因為黑洞照片“拍”起來難,“洗”出來也難。


  EHT把地球上的望遠鏡“組合”起來形成一個口徑如地球大小的“虛擬”望遠鏡,虛擬的大望遠鏡陣列并非直接拍出了黑洞的圖像,而是給出了許多數據,必須經歷復雜的計算機處理過程。其中還有些缺失或模糊的部分,需要科學家們拼圖。


  在美國發布會現場,亞利桑那大學的天體物理學家Dan Marrone介紹稱,在EHT項目中,射電望遠鏡收集的數據量相當于“四萬人一生中的全部自拍數據”。


  由于數據量實在太大,以致于網絡傳輸都太慢了,于是EHT采用了最傳統的方法——“物理運輸”:這些硬盤被空運至被稱作相關器的高度專業化超級計算機進行合并處理,并轉換為圖像。


  首張黑洞照片背后的中國貢獻


  很多人關心,在為黑洞拍照的過程中,是否有中國科學家的身影。在這里,可以非常自豪地告訴大家,中國沒有缺席。


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2019年4月10日,中國科學院上海天文臺天文大廈三樓,10位參與人類首張黑洞照片項目的科學家來到現場,中國共有16位科學家參與了該項目。本次觀測,中國科學家運營了EHT望遠鏡,在觀測上有貢獻,在數據分析方面也有關鍵性的貢獻,多位中國科學家定期討論,分析觀測結果。澎湃新聞記者 楊帆 攝


  中國科學家長期關注高分辨率黑洞觀測和黑洞物理的理論與數值模擬研究,在事件視界望遠鏡(EHT)國際合作形成之前,就已開展了多方面具有國際顯示度的相關工作。


  在此次EHT合作中,我國科學家在早期EHT國際合作的推動、EHT望遠鏡觀測時間的申請、夏威夷JCMT望遠鏡的觀測、后期的數據處理和結果理論分析等方面做出了中國貢獻。


  甜甜圈,咸鴨蛋……網友們的回復亮了!


  法國網友:“獨家:我在一分鐘內拍攝了第一張黑洞照片。”


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  “黑洞其實就是索倫之眼!”(《指環王》的梗)


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  “有人喜歡百吉餅嗎?”


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  《馴龍高手》的無牙仔同學也出現了。


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  程序猿:“我們收到了從黑洞發出的一個消息”(代碼中的“Hello, World!”是計算機編程語言最基本的程序)。


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  說到改圖,咱們中國網友當然更不甘示弱啦——


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▲指環王里的梗也出現了。


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▲一批網友開始求黑洞的美瞳色號……


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▲DOTA2玩家表示,這畫面早就看過了。


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▲加了霧霾特效的黑洞表情包也出爐了。


  看看對岸,咱們臺灣同胞也開啟了惡搞之路。


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▲有說黑洞是取暖“小太陽”的。


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▲有要在黑洞里找襪子的。


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▲這張黑洞改圖也是扎心了……


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▲黑洞:怪我咯?


  黑洞表情包集體上線:


“吃貨”派

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北京日報客戶端記者宋佳音 制圖


“賣萌”派

↓↓↓

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小狗黑洞向您問好


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北京日報客戶端記者宋佳音 制圖


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驚悚派

↓↓↓

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你好,我是索倫魔眼


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我看見你了


抽象派

↓↓↓

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這是星系簡筆畫?


實用派

↓↓↓

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遠看是黑洞,近看是取暖器


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宇宙牌蜂窩煤


動漫派

↓↓↓

也有人給黑洞強行加戲

哪吒和超人迪迦都出來了

不愧是國際大事


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警察蜀黍們也坐不住了!

↓↓↓

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不忘溫馨提醒

↓↓↓

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消防也出動了!

↓↓↓

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央視新聞也下場了

↓↓↓

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鳳凰網

↓↓↓

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新浪海南

↓↓↓

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設計師也來湊熱鬧

↓↓↓

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  第一張黑洞照片或拿諾獎


  “第一張黑洞照片與引力波的發現同等重要,都是對廣義相對論的驗證,可能會拿諾貝爾獎。”中科院上海天文臺副臺長袁峰在接受解放日報·上觀新聞記者專訪時說。


  黑洞照片拍攝難度在哪里?


  給黑洞拍照的難點,在參與此次大科學計劃的專家眼中,可以用三個字來形容:“小”“暗”“擾”——細節太小,信號太暗,干擾太多。 黑洞如此遙遠,尋找它如同從地球觀察月球上的一個橘子,需要的望遠鏡口徑超乎想象。況且,這個望遠鏡還要足夠靈敏,才能“看”得清極其微小的細節。


  黑洞照片是怎么“沖洗”出來的?


  黑洞本身不發光,但周圍氣體會發光。這就好比把不同頻率的音符譜成樂曲,只需把不同頻率的黑洞成分測量出來,就可以重建還原圖像了。


  黑洞的圖像有何意義?


  這次的直接成像除了幫助我們直接確認了黑洞的存在,同時也通過模擬觀測數據對愛因斯坦的廣義相對論做出了驗證。


  另外一個重要意義在于,科學家們可以通過黑洞陰影的尺寸限制中心黑洞的質量了。這次就對M87中心的黑洞質量做出了一個獨立的測量。在此之前,精確測量黑洞質量的手段非常復雜。


  未來隨著更多望遠鏡加入,我們期望看到黑洞周圍更多更豐富的細節,從而更深入地了解黑洞周圍的氣體運動、區分噴流的產生和集束機制,完善我們對于星系演化的認知與理解。



  資料來源 | 央視新聞 海外網 北京日報 中央政法委長安劍

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