【视频:【朝闻天下】天文学家发布首张银河系中心黑洞照片】
5月12日,包括中国在内的世界多地天文学家发布了首张位于银河系中心超大质量黑洞的照片。 这一结果提供了该物体是黑洞的证据,为理解这个被认为位于大多数星系中心的“庞然大物”的行为提供了宝贵的线索。 这张照片是事件视界望远镜(EHT)合作通过分布在世界各地的射电望远镜网络“拍摄”的。
这是银河系中心巨大物体的真实写照。 科学家此前曾观察到许多恒星围绕银河系中心一个不可见、致密且质量极大的物体运行。 这表明被称为人马座A*(A*:Sgr A*)的天体是一个黑洞,而此次发布的照片提供了第一个直接的视觉证据。
因为黑洞不发光,所以我们看不到黑洞本身,但旋转的发光气体发出了黑洞存在的信号:一个微弱的中心区域(称为阴影),周围有一个明亮的环。 照片中显示的(射电)光是由黑洞的强烈引力弯曲引起的,其质量超过太阳质量的四百万倍。
天文学与天体物理研究所 EHT 项目科学家鲍尔表示:“令我们惊讶的是,这些光环的大小与爱因斯坦广义相对论的预测惊人地一致。” “这些前所未有的观测极大地增进了我们对银河系中心正在发生的事情的理解,并为超大质量黑洞如何与其周围环境相互作用提供了新的视角。” EHT团队的研究成果以特刊的形式发表在《天体物理学杂志快报》上。
银河系中心的黑洞距离地球2.7万光年超级人类科技,因此从地球上看它的大小与38万公里外月球上的“甜甜圈”差不多。 为了拍到这张照片,科研团队创造了观测工具EHT,这是一个与地球一样大的虚拟望远镜,由分布在全球六个地方的八个射电望远镜组成。 EHT对Sgr A*进行了多个夜晚的观测,每次收集数据几个小时,就像相机长时间曝光一样。
这是继2019年EHT合作发布人类首张黑洞照片、捕捉到更遥远星系M87中的中心黑洞(M87*)后的又一重大突破。
尽管银河系中心的黑洞比 M87* 小 1,500 倍以上,而且比 M87* 轻 1,500 多倍,但这两个黑洞看起来极其相似。 荷兰阿姆斯特丹大学理论天体物理学家 EHT 表示:“它们来自两种不同类型的星系,具有非常不同的黑洞质量,但当我们关注这些黑洞的边缘时,它们看起来惊人地相似。” 。 “这告诉我们,靠近黑洞的物体完全受广义相对论支配,我们在远处看到的不同外观是由黑洞周围物质的差异引起的,”委员会联合主席塞拉说。
虽然Sgr A*离我们更近,但这一成就比M87*要难得多。 亚利桑那大学斯图尔特天文台和天文学与数据科学系的 EHT 科学家 Chi-kwan Chan 解释说:“黑洞周围的气体围绕 Sgr A* 和 M87* 以几乎光速旋转。气体绕M87 *运行一周需要几天到几周的时间,但对于相对较小的人马座A*来说,气体可以几分钟绕一圈。这意味着当EHT观测人马座A*时,超大质量黑洞正在绕轨道运行。旋转气体的亮度和图案也时刻在快速变化。这有点像拍一张小狗追尾巴的清晰照片。”
研究人员开发了新的复杂工具来解释 Sgr A* 周围气体的运动。 相对容易对像 M87* 一样稳定且图案几乎相同的目标进行成像,但与 Sgr A* 完全不同。 人马座A*的黑洞照片是研究团队提取的不同照片的平均效果,最终首次揭示了隐藏在银河系中心的“庞然大物”。
这得益于 EHT 合作组织的绝妙想法,该合作组织由来自全球 80 个研究机构的 300 多名研究人员组成。 除了开发复杂的工具来克服 Sgr A* 成像面临的挑战外,研究团队还花了五年时间使用超级计算机来综合和分析数据,并编制了前所未有的黑洞模拟数据库,以便与观测结果进行严格比较。
中国科学院上海天文台EHT合作成员卢如深表示:“确实,首次银河系中心黑洞成像观测的数据分析,花费了EHT的大量努力。协作团队”。 上海天文台的另一位 EHT 合作成员姜武补充道:“研究小组遍历了极大的成像参数空间来确定这张黑洞图片。”
科学家们特别兴奋的是,终于获得了两个不同大小黑洞的照片,这为他们的对比研究提供了条件。 他们开始使用新数据来测试有关超大质量黑洞周围气体行为的理论和模型。 这一过程目前尚未完全了解,但被认为在星系的形成和演化中发挥着关键作用。
天文与天体物理研究所 EHT 科学家浅田说:“现在我们可以研究这两个超大质量黑洞之间的差异,以获得对于理解这一重要过程有价值的新线索。” “我们已经拥有两个质量相差超过1500倍的黑洞的照片。与过去相比,我们将能够进一步检验极端环境下的引力。”
EHT并没有停止观测和研究:就在今年3月,它刚刚完成了涉及更多望远镜的联合观测。 EHT的持续扩展和技术创新将使科学家们能够分享更多引人注目的照片,包括在不久的将来的黑洞“电影”。
“制作这样一部关于银河系中心黑洞的‘电影’,是下一代EHT的追求。” 上海天文台EHT合作国内协调员沈志强表示:“我们正在计划建造中国的亚毫米波VLBI望远镜,以便参与Sgr A*的24小时连续观测中继。”
图1.银河系中心黑洞的第一张图像(由EHT 提供)
这是银河系中心超大质量黑洞Sgr A*的第一张图像,也是该黑洞真实存在的第一个直接视觉证据。 该图像是由地球大小的虚拟望远镜(EHT)捕获的,该望远镜由分散在地球各地的八个射电望远镜组成。 该望远镜以事件视界命名,事件视界是光无法逃逸的黑洞边界。 因为黑洞不发光,所以我们看不到黑洞本身,但旋转的发光气体发出了黑洞存在的信号:一个微弱的中心区域(称为阴影),周围有一个明亮的环。 照片中显示的(射电)光是由黑洞的强烈引力弯曲引起的,其质量超过太阳质量的四百万倍。 这张照片是 EHT 团队从 Sgr A* 2017 年观测数据中提取的不同照片的平均值(图 2)。
图 2。这就是银河系中心黑洞的第一张图像的拍摄方式。 (由 EHT 合作机构提供)
EHT合作团队将从2017年EHT观测数据中提取的许多照片组合成银河系中心超大质量黑洞Sgr A*的最终照片。 最终图像是通过对使用不同计算方法获得的数千张图像进行平均而生成的,所有这些图像都准确地拟合了 EHT 数据。 最终照片保留了所有不同图像中更常见的特征,并抑制了不太常见的特征。 上述数千张不同图像的集合可以根据其相似特征分为四个子集。 该图的底行显示了每个子集的平均代表性图像。 三个子集的图像均具有环形结构,但环周围的亮度分布不同。 第四个子集包含适合数据但看起来不像环的图像。 直方图显示属于每个子集的图像的相对数量。 前三个子集每个都有数千张照片,而第四个也是最小的子集只有几百张照片。 直方图的高度表示每个子集对最终照片的相对“权重”或贡献。
这些东西真的存在吗?
早年,中国有一本杂志叫《UFO探索》,主要发表有关UFO和外星人的文章。 其中许多想法非常富有想象力,例如在地球内部建立外星人基地的想法。
不过,在科幻产品匮乏的时代超级人类科技,却极大地满足了大众对外星人、飞碟、银河旅行等科幻产品的好奇心。 该杂志还记录了国内外许多UFO目击事件,其中许多都附有照片。
所有的UFO照片都相当模糊,而且大部分只是长镜头,但摄影师都非常有说服力,每个人都能讲述一个曲折而生动的故事。 既然无法证明都是假的,谁又能保证没有一个是真的呢?
关于飞碟的故事经常被撰写和更新。 然而进入新世纪后,UFO目击现象以指数级的速度消失。 早年模糊抽象的黑白照片一去不复返了。 看来外星人已经对地球失去了兴趣。
▲《UFO探索》1980年首次出版
出版38年后宣布停刊
这个残酷的事实与数码相机和智能手机的兴起密切相关。 随着技术的进步,数码相机和智能手机变得越来越高清和便宜。 任何用户拍照只需要几秒钟。 和拍摄。
在这种情况下,如果有人再展示一张模糊的黑白照片,任何有脑子的人都会认为他的行为可疑且愚蠢。
▲1952年在美国新泽西州拍摄的UFO
但另一方面,无论是数码照片还是视频,伪造都极其困难。 它不需要专家。 任何数码爱好者都可以通过运行该软件找出线索。 有些数字大师反其道而行之,创造出电影级别的飞碟镜头,只是为了炫耀技巧。
由此我们可以得出结论,全世界广泛流传的飞碟目击事件大部分都是假的,那些模糊的照片也大多是假的。 但在这近乎“不明飞行物末日”的氛围中,美国海军最近的一份声明投下了重磅炸弹。
▲外媒报道美军承认UFO视频属实
9月16日,美国海军公开表示,网上流传的三段UFO视频属实。 这是多年来美军首次正面回应UFO相关话题。 过去,美国官员在此类问题上总是习惯性地予以否认或不表态。 但美国海军使用了更官方的术语,称其为“不明空中现象”。
▲著名的美国51区,一直与UFO和外星人有着密切的关系
此前,也有人在网上发起了“闯入51区”的活动,响应的人也不少。
这三段UFO视频均由美国海军F/A18“超级大黄蜂”战斗机拍摄。 使用的设备是机载雷神 AN/ASQ-228 高级瞄准前视红外 (FIR) 吊舱。 时间跨度为2004年至2015年。
此外,在一次目击事件中,附近海域的普林斯顿号导弹巡洋舰也利用SPY-1雷达系统探测到了UFO。
不明飞行物在这三个视频中仅短暂出现。 2004年11月14日,一架战斗机的瞄准吊舱以红外模式捕获了名为“FLIR1”的“热物体”,并在电视上播出。 在 模式下,您可以看到该物体没有翅膀等飞行结构,并且具有椭圆形外观。
飞行员锁定目标并放大图像。 反复几次后,不明飞行物突然以夸张的速度脱离,让战机的瞄准系统根本无法捕捉到它。
▲第二个视频中,UFO非常典型
UFO形状,并且旋转动作非常明显
在第二次目击事件中,不明飞行物逆风飞行并做出旋转运动。 飞行员使用“他们”一词来表示有不止一个不明飞行物。
在第三次“Go Fast”目击中,F/A18战斗机多次尝试,最终成功锁定了高空直线飞行的物体。 飞行员忍不住欢呼起来。 还应该指出的是,这三个视频并不意味着只有三个UFO目击事件。
▲大卫·弗里沃讲述遭遇UFO的故事
事实上,美国海军有多位飞行员在接受采访时都表示,他们亲眼目睹了UFO。 2017年,前海军飞行员大卫·弗里沃在接受CNN采访时表示,他看到的UFO形状像椭圆形的薄荷糖,长约12米。 它没有翅膀,但可以随意飞翔。 其机动性是当今任何飞机都无法比拟的。 例如,它可以出现在80,000英尺的高度,冲向大海,悬停在20,000英尺的高度,或者飞出雷达范围,或者笔直向上射击。
这些飞机可以随意加速和减速,然后以高超音速飞行。 它们拥有战斗机所没有的能量。 除了令人难以置信的飞行能力之外,它们还具有令人难以置信的巡航能力。 它们可以在天上飞一整天。 无论它们是什么,它们都不是孤立的单个对象。 美国军方飞行员表示,他们看到了“整个舰队”的不明飞行物。
公众对这些目击事件的态度各不相同。 有人认为,美军用于UFO探索的专项经费是浪费纳税人的钱。 一些专家学者认为,现有的目击事件具有误导性,没有科学意义。
▲UFO以夸张的速度从战机中逃脱
然而,美国海军的官方表态却给UFO话题带来了意想不到的变化。 首先,网上流传的这三个视频确实是真实的。 其次,视频中的UFO确实具有非凡的飞行能力。 三是无法确认其身份,甚至无法确认飞行原理。
从某种意义上来说,美国海军已经为UFO事件背书了。 虽然没有说是飞碟或者外星人,但是某个国家或者组织可以建造类似的飞行器吗? 目前,世界各国在高超音速飞行器领域才刚刚起步。 在大气层中高速飞行所需的时间以秒为单位。 超燃冲压发动机仍有许多困难尚未克服。
▲虽然官方此前从未承认UFO的存在
但这并不影响大家对于UFO和外星人的想象
相关影视作品也层出不穷
可以说,UFO的能力与现有飞机之间存在着巨大的差距,就像F22和风筝的性能一样。 如果哪个国家拥有这样的技术,就足以碾碎整个地球。 即便是世界第一的美国,其航空实力与UFO之间也存在着巨大的鸿沟般的差距。
那么,目击到的UFO是否有可能是某种人造幻觉呢? 例如,全息技术,或者计算机病毒。 如果这个想法属实,那么能够同时欺骗雷达、红外设备和肉眼的技术就极其黑暗了。 所以,无论它们是什么,它们都不会是现在技术可以做到的事情,光是想想就令人兴奋。