科学家拍到天堂照片,第一张黑洞照片和第一张外星人照片,你更希望看到哪一张

人类历史上第一组黑洞俯视照10号就要出来了科学家拍到天堂照片,而外星人还只能在科幻作品中见到,不知道猴年马月才能真的找到,当然是想先看看黑洞视界外到底是什么景象了。

科学家拍到天堂照片,第一张黑洞照片和第一张外星人照片,你更希望看到哪一张

黑洞比外星人好找多了,每个星系中央都有一颗超大质量黑洞,最早的时候只在理论中存在,后来通过观测一些黑洞中央物质的运动规律证实了黑洞的存在。从人类观测的范围和精度上来说,黑洞这样能引起大量天体围绕运行的天体比外星人好找多了,遥远的星系人类最然看不清楚具体的每一颗恒星,但是却能看到星系的运动规律。而外星人那玩意儿,人类不知道在哪,说它们住在恒星吧,那也太热了点,说它们住在类地行星吧,现在人类的观测技术只能找到3000光年前的类地行星,还观测不到星球表面具体的细节。

科学家拍到天堂照片,第一张黑洞照片和第一张外星人照片,你更希望看到哪一张

黑洞视界外理论上是可以观测的,长久以来人类没有观测到是因为星系规模庞大,距离人类最近的超大质量黑洞——银河系中央的人马座A黑洞,虽然距离只有几万光年,但是由于银河系层层星云、天体的阻隔,黑洞释放的能量也难以穿透。几年前,科学家们想到了一个巧妙的办法,就是将视界各地的大型望远镜组合起来,相当于组成了一个口径超大的望远镜,已经获得了一些黑洞视界外的具体景象。

科学家拍到天堂照片,第一张黑洞照片和第一张外星人照片,你更希望看到哪一张

与其去等着看不知道在宇宙哪个角落钻着的外星人,还不如等三两天,10号就能看到人类史上第一张黑洞俯视照。对宇宙的探测也有助于人类基础科学的提升,探索外星人就差点事儿了。

这照片可不是那种拿着相机拍一下然后冲洗出来的照片,这一次的黑洞照片是真的用了黑科技才拍出来的照片,所以才足足花费了两年的时间。这次的照片,拍摄的对象是银河系中心的巨大黑洞人马座A*【如下图所示】和M87星系的黑洞,分别距离地球为2.6万光年和5300万光年,遥远的距离让地球上所有的望远镜都表示无能为力。

科学家拍到天堂照片,第一张黑洞照片和第一张外星人照片,你更希望看到哪一张

科学家拍到天堂照片,第一张黑洞照片和第一张外星人照片,你更希望看到哪一张

科学家拍到天堂照片,第一张黑洞照片和第一张外星人照片,你更希望看到哪一张

但是,科学家偏偏表示就是要拍到黑洞的照片——一台望远镜不行就多用几台,最后凭借被称为“甚长基线干涉”的技术拍到了黑洞的真实相貌。这个技术说起来倒是不复杂,就是同时让多台望远镜对着黑洞拍照,由于拍到黑洞的位置不一样,所以多张照片之间会有微小的差异,凭借这些微小的差异,科学家可以从中还原出来黑洞原本的样子。【具体原理如下图所示】

简单说,一台望远镜看不清楚的东西,我用几台望远镜同时看,把看到的图像一对比就可以呃看到更加精细的景象。

这次拍摄黑洞,一共动用了全球八个天文台【位置如下图所示】,通过这个“甚长基线干涉”技术,相当于虚拟出来一个跟地球那么大的望远镜。

当然了,由于真实望远镜的口径还是就那么一点点,所以就好像我们拍照片遇到比较黑的场景只能够延长曝光时间一样,为了让天文望远镜接受更多来自黑洞的无线电信号,所以可不是按一下快门、咔嚓一声黑洞就拍到了,而是要进行长时间的跟踪,获取大量的数据。

事实上,在2017 年 4 月,给黑洞拍照的团队对黑洞进行了长达 10 天的拍摄,在这十天里获得了极为庞大的观测数据,甚至于大到都无法用网络发送,只能够装到硬盘里面由人进行人肉传输。

而从这八个天文台获得的海量数据里面,如何用刚刚提到的“甚长基线干涉”技术应用到其中,恢复出来黑洞的样貌出来,那就真的是要靠科学家一点一点尝试了。

毕竟从理论到现实,中间需要进行大量的试错,有些时候可能一个参数设定差了一点点就会模糊不清,甚至于获得的图像南辕北辙,也许在分析的时候,还要用上超级计算机这样的大家伙,普通电脑的计算能力根本就不够。

最后,这可是全球关注的重大科学事件,相关的科研团队是非常慎重的。照片“洗”出来之后还要跟之前推测的黑洞的数据进行对比,然后跟全球的同行们先私下里碰头分析,这张照片有没有可能拍错,是不是符合之前的分析,等等,说不定还要返工重做,所以两年获得这样一张照片,时间不算长。

这下大家知道为什么一张照片要洗了两年吧?

2022-06-10

2022-06-10