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千百年来 您是第一批“看见”黑洞的人类
2019-04-11 09:47:36 来源:新华网

(科技)人类首次“看见”黑洞


这是人类史上首张黑洞照片。?#26412;?#26102;间4月10日晚9时许,包括中国在内,全球多地天文学家同步公布首张黑洞真容。这一由200多名科研人员历时10余年、从四大洲8个观测点“捕获”的视觉证据,有望证实爱因斯坦广义相?#26376;?#22312;极端条件下仍然成立。新华社发(事件视界望远镜项目组供图)

新华社上海4月10日电 题:你是第一批“看见”黑洞的人类!

新华社“中国网事”记者王琳琳

黑洞,一个无人不知却知之甚少的生僻热词,今天迎来历史性一刻——?#26412;?#26102;间10日,一个“超巨型”质量黑洞在上海?#28909;?#29699;多地向人类首次示现真容,以一张高清“写真?#20445;?#29992;“眼见为实”的方式,定格了自己的真实存在,也引发了人们更多好奇。

黑洞预言流传百年来,我们是第一批“看见”黑洞的人类!

为先睹为快,新华社记者第一时间独家专访了发布会现场多位科学家,用最简单的语言解密此次里程碑式发现背后的“十万个为什么”。

——来啦,黑洞,请先来个自我介绍。

黑洞答:好,我在全球新闻发布会现场为你介绍。?#19968;?#20102;100多亿年,人类终于给我拍了张照片。今天,我的“写真”以特刊形式发表在《天体物理学杂志通信》上,为我拍照的设备是一个口?#24230;?#22320;球大小的“虚拟”望远镜,200多位科研人员通过将地球上不同地点的8个射电望远镜组合成观测阵列,终于拍下了我的“盛?#21862;?#39068;”。

——黑洞,原来过去这些年你只是“传说?#20445;?/p>

黑洞答?#22909;?#38169;!

解说:尽管在《星际穿越》等科幻电影中,我们曾一次次“真?#23567;?#22320;领略黑洞的瑰丽,但那些画面都只是导演们“一厢情愿”的想象,黑洞到底长啥样没人真正见过。

约100年前,以爱因斯坦为代表的伟大科学家预言,大质量恒星在燃料耗尽、生命终结之后会向内部中心区域?#28010;?#38598;聚,最终形成黑洞。

早期,黑洞只存在于牛顿万有引力定律和爱因斯坦广义相?#26376;?#30340;公式和方程中,因为太过“超出人类理解?#20445;?#23601;连最早预言的人都怀疑黑洞的真实存在。“直至2015年,人类首次探测到两个黑洞合并所产生的引力波,才强有力地证明了黑洞的存在,但那仍只是间接证明。”参与此次国际合作的中科院上海天文台台长沈志强说。

所以,无图无真相,在没有眼见为实“看到”黑洞之前,它一直是“传说”。

——这位“隐士?#20445;?#20320;到底“躲”到哪里去了?

黑洞答:如果非要给“你我”之间加上个距离,那就是5500万光年。

解说:此前,黑洞确凿地存在于科学家们无数的推测数据中,但我们始终未曾与其谋面。如今,人类终于为黑洞拍下了第一张照片。

(科技)(3)人类首次“看见”黑洞


4月10日,中国科学院上海天文台台长沈志强主持新闻发布会,发布人类史上首张黑洞照片。新华社记者方喆摄

沈志强指着这张照片说:“人类拍到的这个黑洞,位于室女座星系团中一个超大质量星系——M87的中心,距离地球5500万光年。我们所在的银河系也是‘室女座’星系团的一员。”

——听?#30340;?#38271;得“大到没边?#20445;?#37027;究竟是多大?

黑洞答:不准确!我只是很重,但我的体积很小。

解说:在多数人的想象中,黑洞之“大”超出人类对于大尺寸数量级的直观认知。但准确说,“黑洞只是质量和密度超乎想象的大,?#28909;?#36825;?#38395;?#21040;的黑洞质量是太阳的65亿倍,属于超大质量黑洞,但体积却比较小,小到在其内部几乎没有空隙。”参与此次国际合作的中科院上海天文台研究员路如森说。

举个例子,“如果我们要将太阳变成黑洞,必须将太阳压缩到一个半径非常小的空间内。”沈志强说,而一旦太阳被压缩到这么小的空间内,就可以改名?#23567;?#40657;洞”了,它拥有超强引力“先天基因?#20445;?#21487;“吞噬”周围的气体、尘埃,乃至临近的恒星系和较小的黑洞。超强引力帮助黑洞以极其暴力的方式“跑马圈地?#20445;?#23459;誓自己的“势力范围”。

——首张黑洞“写真”拍的是你哪个“部位?#20445;?/p>

黑洞答:我的侧颜“轮廓”。

解说:参与此次国际合作的、论文发表工作组五成员之一、中科院上海天文台副台长袁峰说:“照片中,黑色圆影的中央‘隐藏’着黑洞的真身。圆影外侧新月形的光环是黑洞周围气体发出的光,所以,准确地说,首张黑洞‘写真’拍到的是黑洞的‘轮廓’。”

——黑洞,你到底黑不黑?

黑洞答?#21644;?#38754;黑,里面也许不黑。

黑洞像个“至暗无底洞?#20445;?#21363;便大名鼎鼎的“最牛飞毛?#21462;薄?#20809;也难逃“魔洞”。但?#21387;?#31185;学家斯蒂芬·霍金推断,黑洞并不像想象的那么黑,事物可?#28304;?#40657;洞逃脱。

哪个是真?哪个是假?

“从照片上看,黑洞的势力范围之内的确漆黑一片,但是势力范围里面,那个质量超大、体积超小的天体到底什么颜色,照片上还看不清楚。”沈志强说。

(科技)(2)人类首次“看见”黑洞


4月10日,中国科学院上海天文台举行新闻发布会,发布人类史上首张黑洞照片。新华社记者方喆摄

而对于被黑洞吞噬的一切事物有没有科幻电影中畅想的“逃离通道?#20445;?#36335;如森说:“仍不清楚,照片中没法看到,可能没有。”

——听说物理教科书中某些理论失效了?

黑洞答:高?#35828;?#26377;点儿早。

2016年,有科学家在对2015年人类第一次观测到的引力波数据进行分析后表示,在黑洞周边,爱因斯坦的广义相?#26376;?#21487;能会失效。真的吗?

黑洞首张“写真”揭晓了谜底。袁峰说,在没有拍到黑洞照片之前,科学家根据爱因斯坦广义相?#26376;?#31934;?#25216;?#31639;出了黑洞真身外黑色区域和新月形光环的结构。“拍到黑洞照片后,我们发现,真实情况跟我们计算的结果一模一样,可见,观测结果验证了爱因斯坦的广义相?#26376;邸!?/p>

但是,沈志强说,由于目前我们还无法“看清”黑洞的最里面,那里的运行规律是否与人类已知物理定?#19978;?#24726;还不得而知。

物理教科书目前再次经受住了考验,你兴奋吗?

——人类“千年等一照?#20445;?#28982;后呢?

黑洞答?#32791;?#36947;就不想再看看我到底是不是宇宙中最厉害的存在?

作为宇宙中第一批亲眼看见黑洞的“碳基生物?#20445;?#29983;活在今日地球上的人类已然可以“无悔?#20445;?#20294;好奇心不止的人类依然在努力。

“首?#38395;?#21040;黑洞真容只是迈出了人类认知黑洞的历史性一步,接下来我们将进一步增加观测望远镜的数量、分辨率,甚至不排除在外太空‘组建’更高清晰度望远镜的可能性。”袁峰说。

“我们希望用更短的时间拍出细节更丰富、角度更多样的黑洞照片,也希望有朝一日能在宇宙中开展系统的‘黑洞普查’。”沈志强说,这将有助于进一步验证爱因斯坦广义相?#26376;?#31561;人类基础科学理论,也有助于人类弄懂黑洞到底是怎样的存在,星系中心壮观的喷流是如?#23614;?#29983;的,宇宙究竟有多大、如何形成又如何演化。

“我是谁、我从哪里来、要到哪里去?#20445;?#40657;洞,人类“终极三问”的答案都在你那吗?

我们好期待!


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