事件視界望遠鏡是乙個行星級望遠鏡陣列,由世界各地的八個地面射電望遠鏡組成,通過國際合作。 今天,在世界各地的聯合新聞發布會上,EHT研究人員宣布,他們已經成功地揭示了超大質量黑洞及其黑洞陰影的第乙個直接視覺證據。
這一重大突破今天也在《天體物理學快報》的特刊中以6篇文章的形式宣布**。 這張影象揭示了室女座星系團中M87星系中心的黑洞。 這個黑洞距離地球5500萬光年,質量是太陽的65億倍。
EHT將來自世界各地的望遠鏡連線起來,形成乙個孔徑等於地球直徑的虛擬望遠鏡,具有前所未有的靈敏度和解像度。 作為多年國際合作的成果,EHT為科學家提供了一種研究宇宙中最極端物體的全新方法,因為第乙個測試愛因斯坦廣義相對論的歷史實驗恰逢第乙個測試愛因斯坦廣義相對論的歷史實驗一百周年。
Sheperd S.,美國哈佛-史密森尼天體物理中心專案主任“我們拍攝了黑洞的第一張照片,這是一項由200多名研究人員組成的團隊完成的非凡科學成就,”多爾曼說。 ”
黑洞是一種極其不尋常的天體,質量非常大,體積很小。 黑洞的存在以極端的方式影響著它們的周圍環境,彎曲時空,同時將周圍的一切加熱到極高的溫度。
如果乙個黑洞位於乙個明亮的區域,比如乙個發光的氣體盤,我們會期望看到它在其中形成乙個黑暗的區域,類似於陰影——這是愛因斯坦的廣義相對論所描述的,但我們從未親眼看到過。 “通過引力彎曲和事件視界捕獲光來創造這樣乙個黑暗區域,揭示了這些迷人物體的大量特性,並使我們能夠測量M87中心黑洞的巨大質量。 ”
使用各種校準和成像方法,這一觀察揭示了乙個環狀結構,中間有乙個黑色區域,這是黑洞的存在。 在EHT所做的許多獨立觀測中,黑洞的身影總是清晰可見。
一旦我們確信陰影已被捕獲,我們就可以將觀測結果與計算機模型進行比較,同時考慮到彎曲空間、過熱物質和強磁場等物理過程。 我們觀察到的影象的許多特徵都與理論非常吻合,而且它們出乎意料地好。 Paul T.,EHT委員會成員兼東亞天文台台長p.“這讓我們對觀測結果的解釋和對黑洞質量的估計充滿信心!” ”
建立EHT並非易事,需要公升級和連線由八個高空射電天文望遠鏡陣列組成的全球網路,這充滿了意想不到的挑戰。 看看它們在哪裡:夏威夷和墨西哥的火山,亞利桑那州和西班牙的山脈,智利的沙漠和......南極。
EHT使用一種稱為超長基線干涉測量的技術。 它允許世界各地的射電望遠鏡一起工作,並利用地球的自轉將這些望遠鏡變成觀測波長為 1乙個3公釐的射電望遠鏡,大小相當於地球。 該技術可實現 20 微秒的角解像度。 這種準確性足以讓乙個人在巴黎的街頭咖啡館閱讀紐約路人手中的報紙。
這次貢獻的望遠鏡有ALMA、APEX、IRAM 30公尺望遠鏡、麥克斯韋望遠鏡、大型公釐波望遠鏡、亞公釐波望遠鏡、亞公釐波望遠鏡和南極望遠鏡。 望遠鏡的原始資料高達幾PB(1PB = 1024 TB),由高度專業化的超級計算機整合和處理。 這些計算機由德國馬克斯蒲朗克射電天文學研究所和美國麻省理工學院哈斯塔爾天文台提供。
EHT的想法,以及今天發布的黑洞影象,是數十年觀測、技術和理論工作的結晶。 這是國際團隊合作的乙個很好的例子,需要來自世界各地的研究人員密切合作。 13 個夥伴機構在現有基礎設施和各種機構的支援下共同建立了 EHT。 美國國家科學基地(NSF)、歐洲研究委員會(ERC)和東亞的**機構提供了大量資金。
我們取得了這一成就,這在一代人之前是不可能實現的。 Doeleman總結道。 “技術的進步,世界上最好的射電望遠鏡之間的合作以及創新的演算法為黑洞和事件視界開啟了一扇全新的視窗。 ”