史上首张黑洞照片的科学与技术

<正>黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的产物,也是宇宙中最神秘的天体.2019年4月10日,事件视界望远镜(Event HorizonTelescope,EHT)国际合作团队公布了利用全球的8个毫米波望远镜组成的干涉阵以约20微角秒的分辨率拍摄的首张黑洞照片,直接测量了射电星系M87中心黑洞的阴影和黑洞周围光环的大小,得到了M87中心黑洞的质量     

本期内容简介

<正>北京时间201 9年4月10日21时,事件视界望远镜项目团队在包括上海在内的全球六大城市同步举行了新闻发布会,公布人类获得的首张黑洞照片。本期特约专稿通过介绍这张照片诞生,让我们了解了黑洞的前生今世。光是生物尤其是植物所面临的最重要的环境因子之一,影响生物许多生长发育和生理过程。研究光与生物相互作用的"光生物学"(photobiology)涉及生物     

首张黑洞照片诞生——谈黑洞的前生今世

1905年和1916年爱因斯坦分别提出了狭义相对论和广义相对论,这不仅改变了人类对宇宙的认识而且还深深地影响了我们的日常生活,其中广义相对论一个著名的预言就是黑洞。目前,天文学家发现几乎每个星系中心都存在一个百万到百亿个太阳质量的巨型黑洞,而且每个星系中可能还存在上亿个恒星级黑洞。中等质量黑洞是否存在目前还不确定。黑洞存在的间接证据已经有很多,但人类更渴望直接看到黑洞的面目。黑洞虽然本身并不发光,但可以将吸积物质的引力能通过吸积盘变成辐射,从而被我们看到。北京时间2019年4月10日21时,事件视界望远镜项目在比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京和美国华盛顿全球六大城市同步举行新闻发布会,公布人类获得的首张黑洞照片。这张照片摄自梅西耶87(M87)星系中心的黑洞,重约60亿太阳质量,距离地球5 600万光年,由全世界横跨几大洲近10台毫米波望远镜(或阵列)进行联网观测,项目团队包括来自中国科学院上海天文台等单位的10余名中国成员。可以说"人类首张黑洞照片"是继2016年发现引力波之后人们寻找到的爱因斯坦广义相对论最后一块缺失的拼图。本文还对未来中国在黑洞研究方面的重大项目做了简单介绍和展望。     

哈尼天体——类星体的绿色幽灵

<正>人世间是否有幽灵?没人知道答案。但是,在宇宙中却存在着一种被称为"宇宙幽灵"的奇特气态天体。1999年7月23日,钱德拉太空望远镜成功升空,作为人类的"眼睛"观测着宇宙空间。作为一类特殊天体,黑洞一直是钱德拉太空望远镜的重要观测目标,但在一个遥远且超大质量黑洞周围,科学家却发现了一个奇特的"天文奇景"——"宇宙幽灵"。     

视野

<正>发现双黑洞space太空"马卡良231"是距离地球最近的类星体(类星体是指中心明亮的活跃星系。和宇宙的年龄相比,类星体寿命很短)。最近,通过观测由"哈勃空间望远镜"探测到的、发射自"马卡良231"中心的辐射,中美两国科学家联合发现了该星系中存在的两个超大质量黑洞。它们一大一小,不仅构成双黑洞存在的证据,     

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<正>人类首次"看到"引力波全球多国科学家10月16日同步宣布,人类第一次直接探测到来自双中子星合并产生的引力波,并同时发现这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。我国第一颗空间硬X射线调制望远镜卫星"慧眼"和位于南极的巡天望远镜,都对此做出巨大贡献。本次引力波事件GW 170817是人类首次直接探测到由两颗中子星并合产生的新型引力波事件(区别于以往发现的双黑洞并合),发生在距离地球1.3亿光年之外的编号为NGC 4993的星系中。引力波是黑洞等极端天体物理过程中引力场急剧变化。人们形象地称它产生时空扰动并向外传播的现象为"时空涟漪",这种时     

前沿

正我国"慧眼"获黑洞等大量数据我国首颗空间X射线天文卫星——"慧眼"硬X射线调制望远镜卫星,目前已在轨运行45个月,获得银道面扫描巡天、黑洞、中子星、太阳耀发等大量观测数据。"慧眼"卫星于2017年发射升空,它搭载高能、中能、低能三台X射线望远镜主要在轨探测器,既可以实现宽波段、大视场的X射线巡天,又能够研究黑洞、中子星等高能天体的短时标光变和宽波段能谱,同时也是大视场和大面积的伽马射线暴全天监视器。     

600万年不“进食”的超大黑洞

<正>近期,哈勃望远镜在银河系中央发现了一个超大质量的黑洞,它已有近600万年不曾"进食"了。上一次"用餐"时,该黑洞吞下了大量气体,结果打了一个大大的"嗝",吐出了相当于200万颗太阳质量的巨大"气泡"。自那以后,该黑洞就不曾进食,直到如今,它体内的物质仍在不断外涌,在银河系中央上下翻腾涌动,其中还     

重新审视那个著名的黑洞

<正>天文学家反复研究M87星系中的那个超大质量黑洞后证实,它仍旧符合爱因斯坦理论的预测。你好,黑暗,我们的老朋友,又来看你了。M87是一个距地球5500万光年的巨大星系,它的中心是一团直径380亿千米、质量相当于65亿个太阳的黑暗——那是通往无尽的暗门,还有一个大家耳熟能详的名字,“黑洞”。2017年,负责操作事件视界望远镜（实质是一张分布遍及全球的射电望远镜网络）的天文学家团队得到了M87星系中心黑洞的照片,这也是人类有史以来得到的第一张黑洞照片。     

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<正>银河系超级黑洞被发现我国科学家刘继峰、张昊彤研究团队公布了一项天文发现,他们通过自主研制的郭守敬望远镜在银河系内发现了一个质量超过太阳70倍的黑洞,这个人类已知质量最大的恒星级黑洞的发现,将为人类了解恒星衰变为黑洞的历程提供数据支持。研究团队观测到,在双星系统(LB-1)中,一颗蓝色恒星围绕着一片黑暗区域进行快速的周期性运动,光谱特征分析出来的结果表明,这片黑暗区域可能隐藏着一个黑洞。之后,研究团队又通过西班牙10.4米加纳利大望远镜和美国10米凯克望远镜进一步确认了这个黑洞的存在。