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高科技时代~NASA绘制黑洞图像 人类史上第一幅黑洞照片诞生

放大字体  缩小字体 发布日期: 2019-09-29 浏览次数:49
摘要:NASA绘制黑洞图像高清动图揭秘黑洞背后的故事,人类历史上第一幅黑洞照片的诞生,是科学史上的一次壮举,但是实现难度极大,*后得到的图像分辨率相对较低。

  NASA绘制黑洞图像高清动图揭秘黑洞背后的故事,人类历史上第一幅黑洞照片的诞生,是科学史上的一次壮举,但是实现难度极大,*后得到的图像分辨率相对较低。科学和技术是不断进步的,科学家预计,未来我们可能看到黑洞的直接图像质量,会随着时间的推移而显著改善。


  本周,美国国家航空航天局(NASA)为“黑洞周”活动特意制作了新的黑洞超高分辨率的图片,“美哭了”的图片背后,是人类对未来科学技术进步的无限期许。


  超大质量黑洞位于大多数大型星系的中心,关于这些黑洞如何到达星系中心的问题,目前在宇宙学上还是一个谜。而究竟是现有黑洞,还是先有星系,是宇宙学中的一大问题。我们所知道的是,黑洞确实很大,相当于太阳质量的数百万倍到数十亿倍。如此大的质量让,它们可以控制恒星的形成。

  实际上,黑洞的第一个模拟图像是用上世纪60年代的IBM 7040打孔计算机计算出来的,法国天体物理学家让·皮埃尔·鲁米内特(Jean-Pierre Luminet)于1978年手工绘制,看起来和NASA的模拟图像很像。

  在两个模拟中(上面是NASA的模拟图,下面是Luminet的作品),图像中间都有一个黑圈。即事件视界,在该点电磁辐射(光,无线电波,X射线等)无法从黑洞的引力中获得逃逸速度。


  法国天体物理学家让·皮埃尔·鲁米内特(Jean-Pierre Luminet)于1978年手工绘制的黑洞图片

  整个黑洞的中间是圆盘状材料的前部,它围绕黑洞旋转,就像水进入排水管一样。由于高速旋转产生的剧烈摩擦生成大量辐射,可以用望远镜观测到。这正是M87黑洞图片中看到的那部分。从模拟图像上还可以看到事件视界周围的完美光环。黑洞周围有大片光线。这实际上是从吸积盘黑洞后面的部分发出的;由于黑洞的引力太强,导致即使在事件视界之外,也能使时空扭曲,并弯曲黑洞周围的光路,导致这部分光线也能被观测到。

  从这张图上看,吸积盘的一侧比另一侧更亮,这是由于旋转引起的。朝我们移动的部分更亮,因为它朝我们以接近光速,会使光的波长发生频率变化。这就是“多普勒效应”。反之,远离我们的那一侧显得比较暗淡。

  NASA惊艳模拟图像有助于了解围绕超大质量黑洞内部的极端物理现象,有了这些超高分辨率的图片,再看M87的“实拍图”,是不是感觉懂得更多了?Luminet去年在一篇论文中写道:“这种明显的光度不对称性是黑洞的主要特征,黑洞是唯一能够使吸积盘内部区域的旋转速度接近光速的天体,可以产生强烈的多普勒效应。”

文章来源地址: http://pavaline.com/rdjj/109468.html

 
 

 
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