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中國科學家講述人類首張黑洞照片“背后的故事”(2)

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4月14日,上??破沾笾v壇第118講“‘看見’黑洞”在上??萍拣^舉辦。上??萍拣^ 供圖

  科學家們首先要選“黑洞模特”。沈志強說,其實長期以來,科學家們尋找的“黑洞模特”不只有M87,還有距離地球最近的銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞(距離地球2.6萬光年,質(zhì)量為太陽的400多萬倍)。

  據(jù)介紹,給黑洞“拍照”,要選擇非常大的黑洞,且距離足夠近,因此銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞和M87都是當之無愧的“候選模特”,它們看起來的效果,就好比我們看天上的太陽和月亮,大小差不多。

  多國聯(lián)手架起“虛擬望遠鏡”

  挑完“模特”,選“相機”。中國科學院上海天文臺副研究員左文文告訴現(xiàn)場觀眾,要給黑洞拍照,需要口徑跟地球一樣大的射電望遠鏡,而目前的毫米波射電望遠鏡做到幾十米已經(jīng)很難了。

4月14日,上??破沾笾v壇第118講“‘看見’黑洞”在上海科技館舉辦。上海科技館 供圖

  她說,幸好有VLBI(甚長基線干涉測量)技術(shù),可以將地球上各地的毫米波射電望遠鏡聯(lián)合起來,組成一個“虛擬望遠鏡”,其口徑大小取決于兩個相距最遠的望遠鏡的距離。正是有了這個“地球般大小的虛擬望遠鏡”,人類首張黑洞照片才得以拍成。

  科學家們并表示,要給黑洞“拍照”,需要各地望遠鏡同時一起工作,這就需要全球6個地點8個臺站都要有好天氣,因此能“拍到”黑洞,是種幸運。

  “甜甜圈”為何模糊?

  左文文說,這次黑洞照片雖然沒有達到超高清效果,但已經(jīng)很不容易了,“就像你用手機去拍遠處的一個人,如果一直放大,照片是會模糊的。這張照片已經(jīng)做到從地球看月球上一個橘子的水平。這是目前我們最好的黑洞照片,未來我們會朝著更高的分辨本領(lǐng)發(fā)展。”

  有網(wǎng)友形容這次公布的黑洞照片像個紅紅的“甜甜圈”。左文文解釋說,其實光的顏色并不重要,也可以用綠色、藍色,照片主要是反應了不同位置上光的強度;同時她解釋,我們“看”到的是黑洞外面的光,未知的“黑洞視界”還在“甜甜圈”中心里。

  關(guān)于黑洞的腦洞

  當天的科普論壇上,有很多小觀眾。關(guān)于黑洞,他們腦洞大開,拋出花式提問。

  比如,一位小觀眾問:黑洞會不會越來越大?左文文回答說,會的,一方面,黑洞自己會“吃東西”,另一方面,星系發(fā)生碰撞時,星系中間的兩個黑洞也會發(fā)生碰撞,會形成一個更大的黑洞。

  還有一位小觀眾問:生命有始有終,那么黑洞會不會消失呢?左文文回答說,根據(jù)霍金輻射,黑洞質(zhì)量可以慢慢損失掉,但即便是非常小的黑洞,比如一個太陽質(zhì)量大小的黑洞,也需要漫長的時間才能消亡,所以正常黑洞是難以滅亡的。

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