江苏11选5开奖结果:首張黑洞照片制作項目負責人:未來十年的目標是給黑洞拍視頻

2019-11-05 09:23
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中国福彩双色球开奖结果 www.otltci.com.cn 盡管2019年還沒有結束,但要說起今年重大的科學發現,人類首張黑洞照片的發布,必須是上榜的發現。
今年4月份,全球多地聯合發布了人類首張黑洞照片。人類首次“拍”到了5500萬光年之外,位于遙遠的M87星系中央,質量約為太陽的65億倍的黑洞照片。
第一次看到這張照片時,它符合你對黑洞的想象嗎?許多人開始調侃它的樣子,大開腦洞。那么對于參與黑洞照片制作的人來說,對這張照片的第一印象如何,符合他們對黑洞的期待嗎?
“有意思的是,我們第一次發布這張照片的時候,感覺也沒什么,就是一張很酷的照片而已。但發布會結束后,我們發現地球上所有新聞機構的封面都是這張照片,然后我們開始擔心了。它的影響如此巨大,而我們為它工作了很長的時間,過程中完全不知道自己最終能否成功?!痹?020年度科學突破獎(Breakthrough Prize)的頒獎典禮上,EHT項目負責人,哈佛-史密森尼天體物理中心的謝潑德·杜勒曼(Shep Doeleman)接受澎湃新聞采訪時,這么描述自己第一次見到這張照片的感受。
EHT項目也因此獲得了2020年科學突破獎——基礎物理學獎。
事件視界望遠鏡(EHT)項目組即人類首張黑洞照片的背后團隊。EHT的拍攝目標之一,是位于Messier 87星系中心的超大質量黑洞,其質量相當于65億個太陽。運用全新的算法和技術,研究團隊經過艱苦的數據分析,終于呈現了這只“星系怪獸”的圖像:中心黑色的黑洞剪影,被周圍旋轉的熾熱氣體環繞。
這張照片也驗證了愛因斯坦引力理論對黑洞的預測:由于光線無法掙脫黑洞的引力,在黑洞周圍,存在一個由光線構成、環繞中心黑色區域旋轉的亮環。
在采訪中,杜勒曼向澎湃新聞介紹了團隊工作中的挑戰和趣事,未來的研究打算,以及合作在科學研究中的作用。
下一個目標:給黑洞拍攝視頻
根據愛因斯坦引力場方程的計算,如果大量物質集中于空間一點,奇點周圍會形成時空扭曲的“視界”,一旦進入這個界面,連光子也無法逃逸。這個預測在1916年被提出來,不過,直到1967年,普林斯頓大學核物理學家約翰·惠勒才在一場講座里首次使用了“黑洞”(black hole)這個詞匯,并迅速流傳開來。
早在2017年4月,EHT項目組就開始了對黑洞的聯合觀測,而技術和理論工作則開始的更早。
據杜勒曼介紹,成功捕捉到黑洞的影像,更多依靠的是天時地利人和。原因之一是團隊需要升級和連接部署8個現有的射電望遠鏡來組成全球網絡,包括ALMA、APEX、IRAM30米望遠鏡、JamesClerkMaxwell望遠鏡、大毫米波望遠鏡(LMT)、亞毫米波陣(SMA)、亞毫米波望遠鏡(SMT)和南極望遠鏡(SPT)。
而這些望遠鏡分布在各種具有挑戰性的高海拔地區,包括夏威夷和墨西哥的火山、亞利桑那州的山脈、西班牙的內華達山脈、智利的阿塔卡馬沙漠以及南極點。此外,用來計算院士觀測數據的專用超級計算機也分布在不同的地點,分別在馬普射電所和麻省理工學院海斯塔克天文臺。
“這就是為什么我說第一次看到這張照片的時候,感覺很奇怪。因為所有的東西都需要結合在一起,并能同時工作。需要技術、望遠鏡、計算機,但更重要的,需要這個黑洞配合。我們能控制望遠鏡,能控制計算機,但是我們無法控制黑洞。真的感謝這個特別的黑洞,我們最終呈現了它的光圈,并證實了愛因斯坦的預測。如果它不配合,我們可能現在還在尋找?!倍爬章?。
拍到了黑洞照片后,EHT的工作就結束了嗎,下一步計劃是什么?“我們拍到了一張黑洞的照片,后來我們將望遠鏡增加到了11臺,我們剛獲得新的研究資金,可以在最好的位置找到最佳的觀測點。有了之前的望遠鏡,更多網絡技術的支持和計算是能力的提升,未來我們想做的有兩點。一是能拍張更好的黑洞照片,二是未來10年里能拍到黑洞視頻?!倍爬章?。
杜勒曼介紹,依靠現有的數據和計算機模型,EHT團隊已經在模擬黑洞的運動影像。
黑洞照片是科學合作典范
無論是在采訪中,還是獲獎致辭中,以及在第二天的學術研討會上,杜勒曼關于這次的EHT項目,提到最多的一個詞就是合作。
“這張照片的問世,不是一個人的成果。要在全球范圍里搭建這樣的觀測網,你就需要搭建一個足夠大的團隊?!倍爬章?。
據了解,EHT項目共有全球20個國家和地區、60座研究機構的科學家組成的國際合作團隊,通過分布在南極洲、智利、墨西哥、美國夏威夷州、美國亞利桑那州和西班牙的8臺高靈敏度射電望遠鏡,首次拍到了黑洞照片。
在這60座研究機構中,就包括中國科學院下屬的上海天文臺、云南天文臺等機構,以及華中科技大學、南京大學、中山大學、北京大學、中國科學院大學、臺灣大學等高校。
“我們和中國的團隊有很好的合作,我的一個博士后就是中國人。我知道中國在太空領域里有很多投入。未來誰會主導這個領域的合作,我不知道。但如果你問我未來中國在太空領域里會扮演什么角色,我覺得中國會在這個領域變得很專業。同樣的,在建設新的望遠鏡上,中國也非常專業?!倍爬章硎?。

來源:澎湃新聞

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