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最近有一张照片很火,照片中的主角体形有点像甜甜圈,肤色有点像“小太阳”,总体看起来像一个燃烧不均的火焰圈。其实这张照片本身并没有多特别,它能火遍全网络主要是因为这个圈圈里圈的是的。大家好,我是来自室女座星系团中M87星系中心的黑洞。没想到我们原本待在暗处的黑洞家族因为这张照片一下子登上了热搜榜。既然大家现在这么关注我,那我就给你们讲讲关于我的家族和这张照片背后的故事吧!
地地道道的“吃货”
我们黑洞家族跟历史上的好多名人都有关,比如提出广义相对论的爱因斯坦、得出“史瓦西解”的史瓦西、第一次提出我们家族名字的约翰·阿奇博尔德·惠勒,等等。能跟这么多历史上鼎鼎有名的大人物扯上关系,足以证明我们黑洞家族在宇宙中的地位不一般。如果按照官方说明来介绍我们的身份实在是太深奥,同学们就简单地把我们理解为一群生活在宇宙中、质量和引力都非常大的“吃货”吧。说到“口乞”,我现在还没发现有谁比我们家族更厉害。我们不仅什么都“吃”,还可以一直“吃”。无论什么东西,只要我们能够得到,最终都会进到我们的“肚子”里。做“吃货”,我们可是很称职的。
“曲线救国”拍照片
虽然我们黑洞家族一直是“幕后工作者”,但我们黑洞家族的名字早就传遍了大街小巷,从约翰·阿布博尔德·惠勒正式为我们家族命名到现在已经有50多年了,人们对我们的研究也不是一天两天了。和大熊猫的愿望差不多,科学家们也一直希望能给我们拍张照片,毕竟无图无真相呀!虽然大家在大屏幕上见过我们,但那都是人们根据自己的理解虚构出来的,没人知道那究竟是不是我们的“庐山真面目”。这个愿望一直没变成现实的原因是科学家们看不到我们。想一想,黑洞洞的我们待在黑洞洞的宇宙中,别说科学家们看不到我们,我都不知道我的兄弟姐妹长啥样。不过,看似已经无解的问题,最终还是被聪明的科学家们找到了突破口,他们想到了一招“曲线救国”的方法。既然拿我们没办法,那就从我们身边的下手,比如会在我们周围出现的吸积盘和喷流。这是两种会产生明亮的光和大量辐射的现象,它们很容易被科学家们探测到。拍到了它们,也就意味着拍到了我们的身影。这个方法就好比穿着隐身衣的你遇上了下雨天,虽然人们看不到你,但看周围的雨水就能确定你的存在。
事件视界望远镜“天团”
既然有了寻找我们的办法,那是不是随便找个望远镜就能发现我的家族成员了呢?事情当然不会那么简单,不然我的这张“黑洞照”也不會引起这么大的轰动。第一,人们想确定我们的存在非常不容易,像我这样的超大质量黑洞,更是要下很多功夫。据说,在银河系里,我有上千万个块头比较小的兄弟姐妹,但目前真正在你们人类那里有“备案”的只有可怜的二十几个。第二,虽然现在望远镜家族也有了很大的发展,但无论它们家族中的哪个成员想凭一己之力观测到我们,都是“痴人说梦”。我们家族成员的特点是质量非常大,但尺寸相对小得可怜,再加上距离地球本来就非常遥远,想看到我们真的非常困难。就拿我来说,我距离地球5 500万光年,根据人们的计算,想要在地球上看到我的身影,基本相当于要在地球上看清一个“生活”在月球的苹果的容颜,难度可想而知。这么高的难度,自然没一个望远镜能靠自己的能力完成。不过,一个不行,可以多个。这次科学家们就用8台全球顶尖的望远镜组成的“天团”完成了这个看似不可能实现的观测。据说,这个“天团”组合的能力可以和一台口径与地球直径相当的“超级巨无霸”望远镜媲美。对了,这个“天团”还有个专用名字——“事件视界望远镜”。
知识链接
构成事件视界望远镜“天团”的8个成员“居住”的地方都充满了挑战,有“待在”沙漠里工作的,有“跑到”火山上“安家”的,有在山区“待命”的,还有在冰天雪地的南极“挨冻”的。要让这些全球顶尖的“大咖”一起工作并不是一件容易的事,科学家们在调试的过程中克服了很多困难,经过十多年的努力,事件视界望远镜于2017年开始对黑洞进行集中拍摄。
“洗照片”进行时
2017年开始拍摄,2019年才首次看到我的照片,相信有不少同学会问,这中间间隔的两年干啥了?答案是“洗照片”。要知道想给我拍张照片,可不是按下快门那么简单。首先,在对我进行观测的过程中产生的数据量非常庞大。据说,仅一个晚上的数据量就能达到2PB( 1PB=1 000TB=1 000 000GB),这么大的数据量处理起来的难度可想而知。其次,科学家们在处理这些数据时还会遇到新的技术难题,解决这些难题自然也会需要不少的时间。最后,为了保证结果的准确性,科学家们在数据处理的过程中还有验证和校对的环节,这都是需要时间的。总之,一句话,在你们看到的这张照片的背后是科学家们巨大的付出。
小照片大意义
当然,科学家们费了这么大劲把留有我身影的照片公布于众可不仅仅是为了让你们看个新鲜,这里面还有很多科学意义呢!比如,有图有真相,我的“黑洞照”的出现直接给人们提供了我们家族在宇宙中存在的“视觉”证据,同时也验证了爱因斯坦曾经提出的伟大预言;随着照片的公布,科学家们对我们家族的“进食”过程也可能会有新的理解;这样的“黑洞照”对科学家们测量我们的质量也会有帮助,等等。当然,目前的研究和发现只能算是一个起点,相信未来随着研究的深入、更多望远镜的加入,科学家们一定会发现更多关于我们的“小秘密”,我的兄弟姐妹的照片也许会陆续被曝光,那些关于我们的奥秘也会一个接一个被揭开。一想到我这个“幕后工作者”以后可能就要在大家的眼皮底下“生活”了,还真有点不习惯呢!
地地道道的“吃货”
我们黑洞家族跟历史上的好多名人都有关,比如提出广义相对论的爱因斯坦、得出“史瓦西解”的史瓦西、第一次提出我们家族名字的约翰·阿奇博尔德·惠勒,等等。能跟这么多历史上鼎鼎有名的大人物扯上关系,足以证明我们黑洞家族在宇宙中的地位不一般。如果按照官方说明来介绍我们的身份实在是太深奥,同学们就简单地把我们理解为一群生活在宇宙中、质量和引力都非常大的“吃货”吧。说到“口乞”,我现在还没发现有谁比我们家族更厉害。我们不仅什么都“吃”,还可以一直“吃”。无论什么东西,只要我们能够得到,最终都会进到我们的“肚子”里。做“吃货”,我们可是很称职的。
“曲线救国”拍照片
虽然我们黑洞家族一直是“幕后工作者”,但我们黑洞家族的名字早就传遍了大街小巷,从约翰·阿布博尔德·惠勒正式为我们家族命名到现在已经有50多年了,人们对我们的研究也不是一天两天了。和大熊猫的愿望差不多,科学家们也一直希望能给我们拍张照片,毕竟无图无真相呀!虽然大家在大屏幕上见过我们,但那都是人们根据自己的理解虚构出来的,没人知道那究竟是不是我们的“庐山真面目”。这个愿望一直没变成现实的原因是科学家们看不到我们。想一想,黑洞洞的我们待在黑洞洞的宇宙中,别说科学家们看不到我们,我都不知道我的兄弟姐妹长啥样。不过,看似已经无解的问题,最终还是被聪明的科学家们找到了突破口,他们想到了一招“曲线救国”的方法。既然拿我们没办法,那就从我们身边的下手,比如会在我们周围出现的吸积盘和喷流。这是两种会产生明亮的光和大量辐射的现象,它们很容易被科学家们探测到。拍到了它们,也就意味着拍到了我们的身影。这个方法就好比穿着隐身衣的你遇上了下雨天,虽然人们看不到你,但看周围的雨水就能确定你的存在。
事件视界望远镜“天团”
既然有了寻找我们的办法,那是不是随便找个望远镜就能发现我的家族成员了呢?事情当然不会那么简单,不然我的这张“黑洞照”也不會引起这么大的轰动。第一,人们想确定我们的存在非常不容易,像我这样的超大质量黑洞,更是要下很多功夫。据说,在银河系里,我有上千万个块头比较小的兄弟姐妹,但目前真正在你们人类那里有“备案”的只有可怜的二十几个。第二,虽然现在望远镜家族也有了很大的发展,但无论它们家族中的哪个成员想凭一己之力观测到我们,都是“痴人说梦”。我们家族成员的特点是质量非常大,但尺寸相对小得可怜,再加上距离地球本来就非常遥远,想看到我们真的非常困难。就拿我来说,我距离地球5 500万光年,根据人们的计算,想要在地球上看到我的身影,基本相当于要在地球上看清一个“生活”在月球的苹果的容颜,难度可想而知。这么高的难度,自然没一个望远镜能靠自己的能力完成。不过,一个不行,可以多个。这次科学家们就用8台全球顶尖的望远镜组成的“天团”完成了这个看似不可能实现的观测。据说,这个“天团”组合的能力可以和一台口径与地球直径相当的“超级巨无霸”望远镜媲美。对了,这个“天团”还有个专用名字——“事件视界望远镜”。
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构成事件视界望远镜“天团”的8个成员“居住”的地方都充满了挑战,有“待在”沙漠里工作的,有“跑到”火山上“安家”的,有在山区“待命”的,还有在冰天雪地的南极“挨冻”的。要让这些全球顶尖的“大咖”一起工作并不是一件容易的事,科学家们在调试的过程中克服了很多困难,经过十多年的努力,事件视界望远镜于2017年开始对黑洞进行集中拍摄。
“洗照片”进行时
2017年开始拍摄,2019年才首次看到我的照片,相信有不少同学会问,这中间间隔的两年干啥了?答案是“洗照片”。要知道想给我拍张照片,可不是按下快门那么简单。首先,在对我进行观测的过程中产生的数据量非常庞大。据说,仅一个晚上的数据量就能达到2PB( 1PB=1 000TB=1 000 000GB),这么大的数据量处理起来的难度可想而知。其次,科学家们在处理这些数据时还会遇到新的技术难题,解决这些难题自然也会需要不少的时间。最后,为了保证结果的准确性,科学家们在数据处理的过程中还有验证和校对的环节,这都是需要时间的。总之,一句话,在你们看到的这张照片的背后是科学家们巨大的付出。
小照片大意义
当然,科学家们费了这么大劲把留有我身影的照片公布于众可不仅仅是为了让你们看个新鲜,这里面还有很多科学意义呢!比如,有图有真相,我的“黑洞照”的出现直接给人们提供了我们家族在宇宙中存在的“视觉”证据,同时也验证了爱因斯坦曾经提出的伟大预言;随着照片的公布,科学家们对我们家族的“进食”过程也可能会有新的理解;这样的“黑洞照”对科学家们测量我们的质量也会有帮助,等等。当然,目前的研究和发现只能算是一个起点,相信未来随着研究的深入、更多望远镜的加入,科学家们一定会发现更多关于我们的“小秘密”,我的兄弟姐妹的照片也许会陆续被曝光,那些关于我们的奥秘也会一个接一个被揭开。一想到我这个“幕后工作者”以后可能就要在大家的眼皮底下“生活”了,还真有点不习惯呢!