黑洞照片怎么拍的,黑洞照片怎么拍的首张黑洞照片是谁拍的呢

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黑洞照片怎么拍的首张黑洞照片是谁拍的呢

昨日,天文学界公布了人类史上首张黑洞照片,这张照片是数百名科学家历经十余年努力才最终获得的研究成果,因此受到全球瞩目。那么,接下来就让我们一起跟着天文现象来了解下,黑洞照片怎么拍的,首张黑洞照片是谁拍的。
黑洞照片怎么拍的北京时间4月10日21点整,天文学家召开全球新闻发布会,宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。这个黑洞位于代号为M87的星系当中,距离地球5500万光年之遥,质量相当于60亿颗太阳。
这张照片来之不易,为了得到这张照片,天文学家动用了遍布全球的8个毫米/亚毫米波射电望远镜,8个观测点通过“甚长基线干涉测量技术”联合起来,组成虚拟望远镜网络——如同地球直径大小的“事件视界望远镜”(EventHorizonTelescope,缩写EHT),在集齐所有观测数据并深度分析后,成功拍到人类历史上第一张黑洞照片。
而拍照难,洗照也不易,一洗就是两年。为什么“冲洗”需要这么长时间呢?一方面是由于数据量非常大,涉及到全球八个不同地方的望远镜,另一方面是因为在数据处理的过程当中有很多技术难点,导致处理时间比较长。
首张黑洞照片是谁拍的:“事件视界望远镜”(EHT)近一个世纪以前,爱因斯坦的广义相对论推测,黑洞不仅存在,而且实际上是宇宙中一些最极端的现象。
自此,天体物理学就一直想直接观察黑洞的直接环境,但这对望远镜的角分辨率要求非常高,它必须与黑洞的边缘地带(专业术语称之为事件视界)相当。于是科学家们展开了一场跨国合作,他们希望将地球上的射电望远镜们连接起来创建成一个巨大的望远镜。
而“事件视界望远镜”(EHT),就是这么一项全球性的努力,它不是某个望远镜,而是一个由多个射电望远镜共同构建的观测项目。该项目旨在构建一个地球大小的虚拟望远镜阵列,并使它能够给地球附近的超大质量黑洞拍照。
由于需要极高的灵敏度,组成全球网络的8个射电望远镜分布在多个高海拔地区,包括夏威夷和墨西哥的火山、西班牙的内华达山脉、智利的阿塔卡马沙漠、南极点等。
通过分布全球的观测点组成的口径如地球大小的虚拟望远镜——黑洞事件视界望远镜,地球科学家们顺利实现在1.3毫米波长的观测,并经过长期的数据分析,成功“捕获”黑洞的影像,从而获得了人类首张黑洞图片。
中国在EHT项目中发挥了什么作用?从观测到理论分析全程参与在“事件视界望远镜”项目中,中国科学院天文大科学研究中心(国家天文台、紫金山天文台和上海天文台)参与了位于美国夏威夷的东亚JCMT望远镜对黑洞的观测,多名中国学者是此次黑洞照片相关论文的作者。这也是此次黑洞照片在全球六地同步发布,而上海就名列其中的原因。
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黑洞是用什么拍出来的

黑洞的照片是利用视界望远镜拍摄的黑洞阴影。

在2019年4月10日的时候,科学家发布了人类的第一张黑洞照片,在这张照片中的黑洞距离地球5500万光年,科学家在2017年4月开始了制作这张黑洞照片的计划,进行了5天的持续观测,随后对观察到的信息进行了整整两年的整理和分析才得到了这张黑洞的照片。

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黑洞照片的意义

对于人类来说,这张黑洞的照片拥有着划时代的意义,这个黑洞距离我们5500万光年,它的质量大约是太阳的65亿倍,属于“超大型”黑洞,质量越大的黑洞会更加容易成像,而这样的超大型黑洞在宇宙中并不常见,科学家对比了很多个黑洞才最终选择了这个黑洞给它“拍照"。

虽然黑洞会吞噬掉一切光线,但是我们可以利用射电望远镜去捕捉光线进入黑洞瞬间时产生的变化,分布在全球各处的八个射电望远镜共同组成了一个强大的观测网络,才捕捉到了这个黑洞最外层“视界范围”的信息,而这次观测也从侧面证明了爱因斯坦广义相对论的正确性。

连光都无法逃脱黑洞表面

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黑洞(英语:black hole)是时空展现出引力的加速度极端强大,以至于没有粒子,甚至电磁辐射,像是光都无法逃逸的区域。黑洞的引力很大,连光都无法逃脱。其实黑洞并不“黑”,只是无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。密度极大,体积极小,引力极大以至于光都无法逃离,就是黑洞的特点。

黑洞照片不是直接的光学照片,而是通过全球分布的各个超级射电望远镜阵列收集到的黑洞辐射到地球的各种信息数据,在通过超级计算机转换成光学图像的。

黑洞会吸收周围的光,但距离超过一定范围便不再吸收,照片中的光就是没有吸进黑洞的。黑洞附近确实是连光都无法逃逸,可是稍微远离一点的光线就可以啊,只是被黑洞的引力弯曲了传播的路线(引力透镜)。

学术一点来说,就是有一个临界半径,离黑洞中心距离小于临界半径的所有物质包括光线都会被黑洞吞噬,所以这个区域内是黑的什么都看不到;离黑洞中心距离大于临界半径的有些物质比如光线就能够逃逸,但是由于黑洞的引力效应,光线会弯曲(好像沿直线运动的小球经过一个凹面的边缘时会改变路径,稍微偏向凹面的中间继续运动),所以这个区域内是看得到光即可以得到曝光的照片的。再考虑下上述过程的旋转对称性,可以预料到照片中心黑暗区域应该是一个圆形,边缘区域应该是一个圆环,至于更细节的,得翻下理论物理的这类绝世武功的书了,没个十年八年无法入门的那种。

所以发布会上说得很清楚,照片发亮的是吸积盘,黑洞就在中间的阴影里,什么样子还是不知道。

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黑洞是怎么拍出来的 关于黑洞的拍摄方法

1、拍摄到黑洞是依靠黑洞的吸积盘来成像的。因此现在拍摄到的黑洞,并不是黑洞本身,而是黑洞外围吸积盘发出的辐射。黑洞照片中心那个露出来看不见的黑呼呼的洞,才有一部分是黑洞形成的事件视界。

2、在这个黑洞照片中,你所看到的光就是所谓的吸积盘,是当星星距离黑洞太近而分离瓦解时,在黑洞附近形成的光圈。照片中最重要的部分是无光的地方,也就是中间那个直径250亿英里的黑圈。就是这个黑圈证明了黑洞的形态和天文学家们所想的一样,更确切的说是,黑洞真的有边界。

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