第一张黑洞照片背后的隐秘

正科学家提出了一项新技术,有了它,我们就能够看到黑洞照片中掩藏着的无数秘密了。一年前,一个由射电天文学家组成的研究团队震撼了全世界。他们拍摄了第一张黑洞照片。照片上的黑洞就像托尔金小说《指环王》中的经典元素"索伦之眼"一样潜伏在遥远星系的中心。现在,我们发现这张照片背后的隐秘要比之前想象的更多。     

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。     

《星际穿越》: 一部精彩的太空史诗

2019年4月10日,一张仅有十个像素大小的照片吸引了全世界的目光,这是人类历史上第一次拍摄到的黑洞照片,它不仅直接帮助我们确认了黑洞的存在,而且也再一次验证了爱因斯坦相对论的正确性. 在这张照片问世之前,各式各样的黑洞图片充斥在我们的生活中,实际上,它们是人们对黑洞的遐想与艺术加工.而电影《星际穿越》中的黑洞,除了必要的影视艺术加工外,最大程度上模拟还原了真实的黑洞.导演诺兰特别邀请了物理学家基普·索恩担任科学顾问.作为黑洞和广义相对论领域最杰出的物理学家之一,基普·索恩曾在2017年获得诺贝尔物理学奖.     

看见黑洞:“人类公布首张黑洞照片”事件解读

<正>北京时间2019年4月10日21时,全球六个城市(美国华盛顿、比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海、中国台北和日本东京)同时召开新闻发布会,公布了人类拍到的第一张黑洞照片.此次发布的黑洞图像揭示了室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞.该黑洞距离地球5500万光年(1光年=9.4607×1015 m),质量为太阳的65亿倍.该照片不只是在天体物理学术界,甚至在整个社会上也引起了很大轰动.本文将介绍这张黑洞照片的来龙去脉.     

太空突破:人类捕获首张黑洞照片

<正>天文学家捕获首张黑洞照片,开启了人类对宇宙中最神秘天体的一场认知革命。照片显示了一个由尘埃和气体构成的光环,勾勒出了一个巨大黑洞的轮廓,这个黑洞位于距离地球5 500万光年外的大质量星系M87中心。什么是黑洞?100多年前,爱因斯坦提出广义相对论,把引力视为由物质和能量造成的时空弯曲,最早预言了黑洞的存在。     

全球合作推动人类知识进步

<正>全球科研人员合作的"事件视界望远镜"项目2019年4月10日发布了人类获得的首张黑洞照片。长久以来,黑洞只不过是广义相对论的预言、爱因斯坦的方程、模拟电脑图像、引力波等项目的间接证据,或者科幻小说的想象。然而,当全球科学界将分布在世界各地的8个射电望远镜(阵)组成"地球级别"的虚拟望远镜阵列,同一时刻、同一方向,对准同一片遥远星空,就连黑洞——这些深藏于宇宙各处的引力     

前沿

正黑洞吸积流风存在的直接观测证据被发现中国科学家发现了黑洞吸积流中存在风的直接观测证据。宇宙中几乎所有星系中心都存在一个超大质量黑洞,黑洞周围的气体在黑洞引力的作用下朝黑洞下落,形成黑洞吸积盘。吸积盘会发出强烈的辐射和物质外流,人类首张黑洞照片中拍到的辐射就是源于吸积盘。黑洞吸积是研究活动星系核、伽马射线暴等重要高能天体物理现象的理论基础。     

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。     

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     

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     

太阳展露“笑颜”

正2019年10月31日,美国宇航局公布了一张太阳"咧嘴大笑"的照片。照片中的"眼睛"和"嘴"由太阳表面活动造成。2014年,美国宇航局的太阳动态观测卫星拍摄下了这张照片。其实这张照片经过了技术处理。首先,科学家提取了其中波长分别为17.1纳米和19.3纳米的极紫外光,混合并将颜色分别处理成金色和黄色,才有了这张我们用肉眼永     

黑洞究竟有多黑

发现黑洞。美国宇航局利用“钱德拉”X射线望远镜在1999年探测到一颗超新星周围物质喷出的大量X射线，科学家据此认为，这颗超新星中央存在黑洞。该望远镜拍摄的另一张照片，显示了一个遥远类星体喷射出的X射线流达20万光年之远，其喷射出的能量可能相当于10万亿个太阳释放能量的总和。     

科技传真

NASA的太空望远镜专家在5月12日举行的发布会上公布了整修后的“哈勃”望远镜传回的首批图像中的4幅有关黑洞和星系的照片。这些照片表明,“哈勃”上的两台新设备——近红外照相机和多目标分光仪、太空望远镜图像摄谱仪工作情况良好,清晰度完全达     

全息摄影奇观

纽约艺术家鲁迪·伯克豪特创作的一幅全息照片——一张记录激光图形的照片,在一块玻璃板上显现出立体图象,如同雕塑一样魔术般地漂浮在空间。当观众变换位置时,能看见不同的影象和颜色。激光全息摄影术在二十年前被发明之后,很快就成了艺术家的一种工具,商业和工业上的应用也在日益增长。这是一个很容易犯的错误,许多人都弄错了。当     

“人造光”改变世界

2008年10月,美国航天局公布了一张地球夜晚全景图——美国军事气象卫星拍下地球上每一个时区夜晚的照片,然后利用电脑技术将数百张照片巧妙地合为一张。这张照片上,五大洲明明暗暗,大都市最为闪亮,乡镇光线稍暗,而人烟稀少的地方,则仍然是一片宁静的黑暗。     

黑洞发现之路

<正>银心黑洞的首张图像让人兴奋。从理论推测黑洞的存在到拍摄黑洞图像,人类走过了几百年的——物理学家霍金认为,黑洞“比任何科幻作家幻想出来的东西还奇怪”。黑洞之所以如此奇怪,是因为黑洞内部有一个密度无穷大、体积无穷小的奇点,能让空间和时间彻底崩溃,从而产生人类无法理解的后果。1783年,英国科学家米歇尔提出,根据牛顿万有引力定律,宇宙中可能存在连光都能被永远束缚住的大质量天体。由于这种天体无法向外释放光线,米歇尔将其称为“暗星”。     

盘点改变科学的十大计算机代码

正从Fortran到预印本,这些编程和平台方面的进步促使生物学、气候科学和物理学迅猛发展。2019年,事件视界望远镜团队首次让世界一睹黑洞的真容。不过,研究人员公布的这张发光环形物体的图像并不是传统的照片,而是经过计算获得的图片。利用位于美国、墨西哥、智利、西班牙和南极的射电望远镜捕获的数据,研究人员进行了数据转换,最终合成了这张标志性的图片。     

视野

下面这张星团NGC1929的特写照片上,显示出了被天文学家称为、“超级泡泡”的一个大洞,这个面积为325光年×250光年的巨洞正在一个形成恒星的星云中被炸开。这张照片由欧洲南方天文台新近发布,照片上的泡泡位于和我们的银河系相伴的一个小星系——大麦哲伦云。随着来自大质量年轻恒星的辐射和来自它们的爆发性死亡的的震波推压这个...     

黑洞是宇宙的建筑师?

<正>黑洞吞噬一切的能力早已为人所知,但也许其同样具有创造一切的能力——新的证据表明,正是黑洞为大爆炸所产生的混沌带来了秩序——如今,黑洞终于赢得了它们的"尊严",在被当成是"破坏"之王很长时间以来,科学家们终于开始重新思量黑洞的作用。现在看来,黑     

欧洲南方天文台(ESO)发布首张黑洞照片

<正>2019年4月10日,欧洲南方天文台(ESO)召开全球新闻发布会,事件视界望远镜(Event Horizon Telescope,EHT)研究人员发布了世界首张黑洞照片。发布会通过英语、汉语、西班牙语和日语,在布鲁塞尔、圣地亚哥、上海、台北、东京和华盛顿6个城市同步举行。EHT合作涉及来自非洲、亚洲、欧洲、北美洲和南美洲的200多名研究人员。EHT观测使用了甚长基线干涉测量(VLBI)