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新华社北京4月10日电特辑:人类第一张黑洞照片的三大看点
新华社记者
人类第一张黑洞照片于10日发售。 这项重大科学成果是世界许多国家的科研人员经过几年的合作完成的。 那么,这张照片在科学上有多重要? 给黑洞拍照有多难? 中国又发挥了什么作用?
有历史意义
200多年前,一位科学家设想宇宙中存在质量大、引力强、光也无法逃脱的天体。 爱因斯坦100多年前提出的广义相对论,可以用于计算这个天体的一些性质。 但是黑洞创造了科学术语,直到20世纪60年代才由美国天体物理学家约翰·惠勒提出。
几十年来,黑洞引起了人们无数的联想,但没有人知道它的真实面目。 因此,最初的黑洞照片备受期待,被誉为卓越的科学研究成果,是天文学上的重要里程碑,具有历史意义。
给黑洞拍照是视界望远镜项目科学委员会主席、荷兰奈梅亨大学教授海诺·法尔克告诉新华社记者。 黑洞涉及人类对宇宙的根本理解,我们的宇宙有两种理论,爱因斯坦的相对论描述宏观,量子力学描述微观,但在黑洞的边缘相对论和量子力学不协调,有可能在那里发现新事物
亚利桑那大学天文学副教授丹尼尔·马洛内认为,黑洞之所以重要,是因为它会以长期的尺度影响宇宙的演化。 但是,黑洞是如何吞噬物质的还没有完全理解,它的一部分以接近光速的形式向外喷射,从而影响该银河。 黑洞照片不仅为广义相对论提供了新的新闻,而且有助于了解黑洞喷流的形成过程。
1919年,非洲和南美发生日食时观测到了光的弯曲,验证了广义相对论相关预言的正确性。 100年后发表的黑洞照片再次支持广义相对论。 想起多次重复的话:爱因斯坦又是对的。
上一代做不到的事
由于光无法逃离黑洞,科学家想要拍摄的实际上是黑洞产生的影子和周围的吸积盘等,描绘出了黑洞的轮廓。 这次照片的目标之一是一个叫m87的超巨大椭圆银河中心黑洞,它的质量是太阳的65亿倍,但离我们太远了,达到了5500万光年。
为了拍摄这样遥远的对象,科学家模拟了口径像地球一样的望远镜。 这就是事件视界望远镜,聚集了分布在世界各地的多个射电望远镜。 从智利阿塔卡马沙漠到南极冰原,从西班牙高山到夏威夷海岛,8个射电望远镜结合了非常长的基线干涉测量技术,成功地拍摄了人类历史上第一张黑洞照片。
关于拍摄黑洞照片的困难,项目合作委员会主席、德国马克斯·普朗克射电天文学研究所所长安东·岑斯说,例如,如果地球是平的,可以利用这一技术从波恩看到纽约街头报纸上的字样。
经过约2年的数据解决和理论分解,照片显影成功了。 照片显示的是中心的黑色明亮的环状结构,像甜甜圈一样,也类似于此前科幻电影《星际穿越》科学顾问基于相对论等模拟的黑洞照片。 事视界望远镜项目的专家认为这与理论预测相一致,这也表明有黑洞被照到。
我们完成了上一代认为不可能的事件。 项目主任、美国哈佛-史密森天体物理学中心的谢泼德·杜尔曼总结说,技术突破、世界上最好的射电望远镜之间的合作、创新的算法聚集在一起,打开了了解黑洞的新窗口。
另外,这次合作聚集了世界200多名研究者的共同努力,项目协调并不容易。 项目科学委员会主席法鲁克说:“不同的文化、不同的机构、不同的国家和大陆(的科研人员)一起合作并不容易,但只要被共同的愿景所驱动,就可以第一次实现黑洞的共同梦想,从而实现合作。”
期待着中国能成为重要的成员
在事视界望远镜项目中,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、上海天文台)参加了位于美国夏威夷的东亚jcmt望远镜对黑洞的观测,许多中国学者是此次黑洞照片相关论文的作者。
但是,中国天文学界清醒地认识到了当前参与者的作用。 中国科学院国家天文台副局长薛随建表示,此次重在参与,为相关科研行业中机制性参与国际合作组织,发挥越来越重要的作用树立了良好的榜样。
在中国科学界参与的30米望远镜( tmt )等其他重大国际项目中,有望的重大发现和意想不到的重大发现更是振奋人心,薛随建在接受新华社记者采访时表示。
宇宙可能是中国未来发挥越来越多作用的地方。 法鲁克说,今后要拍摄更好的黑洞照片,需要比地球更大的望远镜。 这需要前往宇宙。 中国的电波干扰测量技术和宇宙探索的能力正在迅速增加,期待着未来中国能成为这个行业的重要一员。
回顾与国际同行共同拍摄人类第一张黑洞照片的经历,中国科学院上海天文台研究员路如森说:“作为长期以来密切参与事视界望远镜国际合作的中国研究者,我认为这张黑洞照片是科学共同体努力的结果。 科学对人类的迅速发展至关重要,人类的科学共同体也是人类命运共同体的重要组成部分。 (写作记者:黄堺; 记者:刘芳、张毅荣、周舟、郭爽、王琳琳)
标题:快讯:特稿:人类首张黑洞照片的三大看点
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