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黑洞照片怎麼拍的 黑洞照片發佈三大難點是什麼

欄目: 天氣常識 / 發佈於: / 人氣:3.19W

導語:這兩天,黑洞照片的出世轟動了全世界,這可是世界上首張黑洞的照片。據說,沖洗這張照片需要兩年的時間。那麼,到底黑洞照片怎麼拍的呢?爲什麼黑洞照片沖洗這麼難?專家總結了黑洞發佈的三個難點。下面我們來看看黑洞照片發佈三大難點是什麼。

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黑洞照片

全球多個國家和地區的科研人員組成“事件視界望遠鏡”項目(EHT)嘗試觀測黑洞的“事件視界”。何爲“事件視界望遠鏡”?EHT是一個由分佈在全球各地的射電望遠鏡組成的虛擬望遠鏡陣列,口徑與地球直徑相當,由全球200多位科研人員共同參與。

而黑洞照片爲啥“沖洗”需要約2年時間呢,一方面是數據量非常大,涉及到全球八個不同地方的望遠鏡,另外是在數據處理的過程當中很多技術難點導致處理時間比較長。

中國科學院國家天文臺研究員苟利軍表示,這相當於第一次直接幫助我們確認黑洞的存在。

此前,天文學家都是透過各種間接的證據來表明黑洞的存在,而EHT項目,則是透過這個擁有地球直徑的“虛擬望遠鏡”直接觀測到了黑洞邊緣的圖像。人類首張黑洞照片的問世,將對研究黑洞具有重要意義。

黑洞照片發佈三大難點是什麼

黑洞照片怎麼拍的 黑洞照片發佈三大難點是什麼 第2張

黑洞照片拍攝

第一張真實的黑洞照片來相當來之不易,早在2017年4月份就已經完成拍攝,但直到今天,過了整整兩年,纔有了第一張的照片。這其中過程非常困難,即便以超級計算機來處理,也需要非常漫長的時間。

爲了拍攝到位於五千多萬光年之外的超大質量黑洞,需要分佈在全球的8個天文臺的射電望遠鏡同時對目標進行拍攝。透過干涉技術,可以使射電望遠鏡的等效直徑達到地球直徑,從而有能力分辨出遙遠黑洞的事件視界。

雖然實際的觀測時間只有五天,但產生了海量的觀測數據,相當於大型強子對撞機在五年內產生的數據。如此龐大的數據量,甚至都無法在線傳輸。爲此,天文學家只能把數據記錄在硬盤中,然後再送到兩個獨立的數據中心——馬克斯·普朗克射電天文學研究所和麻省理工學院。在那裏,數據被超級計算機分別進行獨立處理。

數據量不但極其龐大,而且處理起來還極其麻煩。因爲環繞黑洞執行的氣體運動非常複雜,沒有現成的工具可以進行處理。另外,超級計算機還要校準不同望遠鏡接收到信號的時間差,而這又是一項龐大的工程。

總之,對於黑洞的數據處理是前所未有的。即便在超級計算機的輔助下,仍然需要兩年的時間才能把第一張黑洞照片“沖洗”出來。

黑洞照片怎麼拍的 黑洞照片發佈三大難點是什麼 第3張

黑洞照片發佈難點

總結三大難點:

(1)數據運輸花了很長時間,最後用飛機花了幾個月運輸千萬億大小字節的數據;

(2)對校準非常小心,觀測所有黑洞在本質上起重要作用的小碰撞和擺動;

(3)內部設立獨立審查小組處理所有數據。

黑洞是什麼形狀的?

在理想狀態下,只要一個黑洞是孤立的,那麼它就是一個絕對黑暗的空間。黑洞到底是什麼,我們誰也不知道,只知道它們可能存在,但絕對是看不見它的。根據科學家們的探測,只有透過在事件視界區域的發光,纔有可能確定它的存在。出現這種情況有兩個原因:

(1)黑洞製造了一個瀰漫氣體塵埃雲的圖像,裏面的密度在不斷增加。

(2)透過黑洞附近的光量子,改變了它的軌跡。有時這種變形是如此巨大,以至於在它進入內部之前,光線在其周圍彎曲可達數次。

根據天文學家的說法,這顆恆星是有形狀的,它看起來就像一彎新月。這是因爲面對觀察者的一方,由於特殊的空間原因,看起來總是比另一方更明亮。“新月”中間的黑圈就是一個黑洞。