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黑洞PS大赛 黑洞的图像有何意义?

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  第一张黑洞照片或拿诺奖

  “第一张黑洞照片与引力波的发现同等重要,都是对广义相对论的验证,可能会拿诺贝尔奖。”中科院上海天文台副台长袁峰在接受解放日报·上观新闻记者专访时说。

  黑洞照片拍摄难度在哪里?

  给黑洞拍照的难点,在参与此次大科学计划的专家眼中,可以用三个字来形容:“小”“暗”“扰”——细节太小,信号太暗,干扰太多。黑洞如此遥远,寻找它如同从地球观察月球上的一个橘子,需要的望远镜口径超乎想象。况且,这个望远镜还要足够灵敏,才能“看”得清极其微小的细节。

  黑洞照片是怎么“冲洗”出来的?

  黑洞本身不发光,但周围气体会发光。这就好比把不同频率的音符谱成乐曲,只需把不同频率的黑洞成分测量出来,就可以重建还原图像了。

  为何黑洞照片的“冲洗”花了这么长时间?

  这主要是为了确保照片的真实性和可靠性,要得到一个无可置疑的结果,因此花费了大量时间去比较分析。

  此外,望远镜记录下的海量数据(23。280,-1。05,-4。32%),需要进行复杂的后期处理和分析,才能获取最终的黑洞图像。以2017年4月的观测为例,每个台站的数据率达到惊人的32GB/秒,8个台站在5天观测期间共记录约3500TB的数据。专家表示,如果是像看电影一样不间断地看,这些数据至少需要500多年才能看完。

  黑洞的图像有何意义?

  这次的直接成像除了帮助我们直接确认了黑洞的存在,同时也通过模拟观测数据对爱因斯坦的广义相对论做出了验证。

  另外一个重要意义在于,科学家们可以通过黑洞阴影的尺寸限制中心黑洞的质量了。这次就对M87中心的黑洞质量做出了一个独立的测量。在此之前,精确测量黑洞质量的手段非常复杂。

  未来随着更多望远镜加入,我们期望看到黑洞周围更多更丰富的细节,从而更深入地了解黑洞周围的气体运动、区分喷流的产生和集束机制,完善我们对于星系演化的认知与理解。

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