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给黑洞拍特写,然后呢?

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-04-15  来源:科技日报  浏览次数:10
核心提示:给黑洞拍特写,然后呢?
   举世瞩目的黑洞相片现已发布,这张红遍全球的图画透露出哪些信息,未来天文学家还将会给咱们带来什么样的惊喜?带着这些问题,科技日报记者日前采访了法国国家科学研讨院(CNRS)两位资深专家,具体解读黑洞相片背后的故事。

承受采访的两位“大咖”,一位是巴黎归纳理工学院教授、CNRS主任研讨员马休·德诺华,他在Leprince-Ringuet实验室从事高能伽玛天文学研讨,在巴黎归纳理工学院讲授高能天文学、量子力学等课程,是2018年CNRS银奖获得者;另一位是CNRS主任研讨员娜塔莉·德吕埃勒,她在巴黎狄德罗大学世界学实验室从事引力波和世界学问题研讨,曾于巴黎归纳理工学院、巴黎高级师范大学讲授广义相对论,著有《现代物理学的相对论》《引力波》等书本。

为黑洞拍照是一项壮举

德诺华对记者表明,给黑洞拍照首先是一项技术壮举,经过将干涉技术(VLBI)与位于全球的望远镜相结合,创造了一个巨大的“虚拟”望远镜,使视点分辨率到达史无前例的20微弧秒。这相当于从一万公里外看到一毫米的物体,或许更形象的说,相当于从地面看到月球上的高尔夫球。

其次,取得黑洞相片是一项根底性科学效果。多年来,现已有很多非常有说服力的依据证明黑洞的存在,特别是近年检测到引力波,不仅证明了广义相对论的猜测,一起还证明了“中间”质量黑洞的存在(质量约为数十个太阳)。但在此前的研讨中,咱们从未“看到”过黑洞。

这张“相片”是黑洞的第一张真实图画,或许说是黑洞周围环境的直接图画:咱们能够看到围绕黑洞滚动的光线——或许是黑洞周围的等离子体发生的。这是黑洞相片最重要的一个发现,类似于首次观测脉冲星相同,它拓荒了一个新的观测途径。

含辛茹苦,但还有很长的路要走

德吕埃勒以为,“事情视界望远镜(EHT)”项目取得的成便是一项非常重要的科学效果,为爱因斯坦广义相对论供给了新的验证。它证明了人类能够观测到靠近黑洞视界的物质运动,在精度到达一定程度后,将能够借此了解黑洞的引力场,并能够探求实际中的黑洞是否契合爱因斯坦广义相对论的猜测。但要实现如此高的精度还有很长一段路要走。现在,这张相片证明了黑洞的质量,但还不足以确定其转速。此外,它虽然与广义相对论“兼容”,但因为其不行准确,一起也能够与其他竞争模型兼容。

德诺华指出,EHT的作业还没有完全完结,下一步它将把镜头对准银河系中心的人马座A*。银河系中心的黑洞比M87星系中心黑洞更轻、更小,其周围的光线盘绕一周或许只需要数十秒,而M87星系黑洞周围光线盘绕一周则需要数小时。这将导致图画会发生更多的改变,从而需要进行“动态”分析。此外,EHT还需要对黑洞做更详尽研讨,包含丈量黑洞旋转速度,调查吸积进程物质怎么落入黑洞,从其他方面查验广义相对论,调查等离子喷射等。尔后,EHT还或许将方针转向其他黑洞,也将有更多天文台参加,以进一步提高观测才能。

还有更多不知道等候探究

在问及除EHT之外,未来还有哪些重大天文项目和方针时,德诺华表明,为了更进一步提高观测黑洞的精度,未来有两个途径能够提高视点分辨率:一是运用更小波长的电磁波,因为其频率更高,需要进一步加强各观测站的同步才能;二是添加望远镜阵列间隔,EHT现已充分利用地表间隔,下一步需要将射电望远镜送入太空来添加望远镜之间的间隔。而这些作业将需要在EHT之外树立更多世界合作。

德吕埃勒对此表明,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)和欧洲处女座引力波天文台(VIRGO)探测到黑洞合并进程的引力波具有重要意义,它创始了人类经过引力波来探究世界的新途径,而不仅仅是依靠光(以及世界射线、中微子等)。德吕埃勒等待日本KAGRA低温引力波探测器尽早投入运用,参加到LIGO-VIRGO正在进行的观测项目。另外,她还等待LISA空间引力波探测器尽快发射升空,它将允许咱们凭借引力波“看到”银河系中心的超大质量黑洞。在相关的另外一个领域,德吕埃勒以为,世界线性对撞机(ILC)如能修建,将或许提醒奥秘的暗物质和暗能量。

两位专家都表明,现在还有许多其他大型研讨项目,包含光学天文学(建造超大望远镜)、无线电、X射线、伽马射线、中微子、引力波等等。跟着科研人员的不懈努力,相信未来将有更多世界级重大发现,引领咱们一步步探究自身所处的奥秘世界。 
 
 
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