黑洞照片是怎么拍出来的,人类首张黑洞照片是通过由多台什么望远镜组成的望远镜阵列观测拍摄的

1、…首张黑洞照片是通过由多台什么望远镜组成的望远镜阵列观测拍摄的事件视界望远镜 。
第一张黑洞照片是由事件视界望远镜(Event Horizon Telescope)拍摄的距离地球5500万光年的M87*黑洞的照片(M87黑洞照片) 。
在2017年4月该计划开始 , 经过大约5个夜晚的观测,产生了4PB的数据,经过两年多的后续工作,在2019年4月10日21点整召开的全球新闻发布会发布了黑洞照片 。
2022年5月12日,发布了银河系中心的超大质量黑洞人马座A*(Sgr A*)的首张照片 。
照片来源
首张黑洞照片照片来之不易 , 为了得到这张照片,天文学家动用了遍布全球的8个毫米/亚毫米波射电望远镜,组成了一个所谓的“事件视界望远镜”(Event Horizon Telescope , 缩写EHT) 。
从2017年4月5日起,这8座射电望远镜连续进行了数天的联合观测,随后又经过2年的数据分析才一睹黑洞的真容 。这颗黑洞位于代号为M87的星系当中,距离地球5300万光年之遥,质量相当于65亿颗太阳 。

黑洞照片是怎么拍出来的,人类首张黑洞照片是通过由多台什么望远镜组成的望远镜阵列观测拍摄的

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2、黑洞照片怎么拍的?01
黑洞“照片”实际上是用事件视界望远镜拍摄的黑洞阴影 。黑洞有强大的引力,在一定范围内连光线都无法逃脱,光线不能逃脱的临界范围被称为黑洞半径或者“视界面” 。视界面以外的物质围绕黑洞转圈 , 形成明亮的吸积盘 。中间不发光的黑洞在明亮吸积盘的衬托下形成“阴影” 。
黑洞是宇宙中引力最强的单一天体,在它的视界边缘 , 连光都难以逃脱,原则上没有任何物质可以从黑洞的视界边缘(史瓦西半径边缘)逃出黑洞的引力束缚,虽然霍金辐射认为有些粒子对可以从黑洞的边缘逃逸 , 但其辐射的物质量可以忽略不计,因此如果说只看黑洞本体的话,它是不会发光以及发出任何电磁波辐射的 。
 那么为什么事件视界望远镜(全球八处射电望远镜阵列组成的像地球视面积一样大的虚拟望远镜)又可以拍到黑洞的照片呢?这其实还是由于黑洞并非是单独存在于宇宙中的,由于拥有强大的引力场,所以黑洞周围通常都会聚集有恒星行星等其他天体 , 特别是在一些超大质量黑洞周围,比如在我们银河系中心黑洞人马座a*的附近,至少有数百颗恒星在围绕它运行 , 这样我们就可以根据这些恒星的运动状况,来判断这个黑洞的存在并找到它的位置了 。
 
 
恒星也都是大质量的天体,这些天体距离黑洞很近的时候 , 常常会有一部分物质为黑洞所吞噬,而在被黑洞吞噬之前,这些物质会围绕黑洞高速旋转,形成黑洞周围的吸积盘 。这个吸积盘物质主要集中于黑洞的赤道地区,它看上去会非常的明亮,是宇宙中最为明亮的事物,而且由于黑洞的引力压缩作用,吸积盘上的部分粒子物质会转移到两极地区被喷射出去,形成强烈的x射线,通过它暴露出来的这些信息,我们就能以其光亮和射线等来判断黑洞的形状了 。
事件视界望远镜所能拍摄的也是黑洞的这些部分 , 也就是视界边缘之外的部分,由于这部分也是有其结构的 , 而且不同区域的光度不同 , 所以将能看出黑洞的大致轮廓,如果再对其进行数据处理的话 , 比如倾向于贴近黑洞的视界边缘,将其附近电磁波等的强弱度表现出来,就可以得出关于黑洞的较为逼真的图像,事件视界望远镜所能拍到的黑洞的照片,大致就是这个样子 。
虽然今天我们看到了历史上第1张关于黑洞的真实图像,但其实我们所看到的距离黑洞的内部世界仍然很远,而且黑洞的视界边缘也并非黑洞的本体,科学家认为黑洞内部存在一个奇点,这个奇点才是黑洞物质的主要集中地,但是由于它深藏于黑洞的中心,我们也许永远无法看到它 。
黑洞照片是怎么拍出来的,人类首张黑洞照片是通过由多台什么望远镜组成的望远镜阵列观测拍摄的

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3、黑洞照片是怎么拍出来的EHT把地球上的望远镜“组合”起来形成一个口径如地球大小的“虚拟”望远镜,虚拟的大望远镜阵列并非直接拍出了黑洞的图像,而是给出了许多数据,必须经历复杂的计算机处理过程 , 由于数据量实在太大,以致于网络传输都太慢了,于是EHT采用了最传统的方法——“物理运输”:这些硬盘被空运至被称作相关器的高度专业化超级计算机进行合并处理 , 并转换为图像 。
中国科学家长期关注高分辨率黑洞观测和黑洞物理的理论与数值模拟研究,在事件视界望远镜(EHT)国际合作形成之前,就已开展了多方面具有国际显示度的相关工作 。在此次EHT合作中,我国科学家在早期EHT国际合作的推动、EHT望远镜观测时间的申请、夏威夷JCMT望远镜的观测、后期的数据处理和结果理论分析等方面做出了中国贡献 。
黑洞照片是怎么拍出来的,人类首张黑洞照片是通过由多台什么望远镜组成的望远镜阵列观测拍摄的

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4、连光都可以吸进去的黑洞,人类是如何为其拍照的?连光都可以吸进去的黑洞,人类是如何为其拍照的?
一亿年来,地球生命眼里所见的星空一直仅有行星、大行星、通讯卫星和陨星我们终于将视野延伸至宇宙深处得到亲眼看到超级黑洞真面目你们应该也被开始那张黑洞的照片刷了屏 。超级黑洞,宇宙里最神奇也最迷人的星体之一 。在人类已有的认知里,它代表了身亡和永恒不变这种终极问题 。超级黑洞,是行星最悲壮的一种归处 。当行星的能源被可控核聚变消失殆?。妥叩搅松木⊥?。
【黑洞照片是怎么拍出来的,人类首张黑洞照片是通过由多台什么望远镜组成的望远镜阵列观测拍摄的】如果此时行星的品质够大,当它根据壮观的超新星爆炸结束生命后,剩下来的遗骸便会在没法抵御的引力作用下 , 塌缩成宇宙空间中密度最大的一个星体——超级黑洞 。电脑模拟的超级黑洞外型 。极大质量的遗骸也被塞进了极小的室内空间当中,强悍的吸引力乃至扭曲了时光,让四周的一切化学物质都没法逃离超级黑洞的吞食,连宇宙里跑得最快的光都逃不了这一囚牢 。
这一连光都逃不了的地区界限,就叫做超级黑洞的视野 。此次新闻报道的主角,事件视界望远镜的名称,就由此而来 。艺术大师书中超级黑洞的设计概念 。周边围绕超级黑洞的盘乳状物即是吸积盘、上边条状物质为射流 。该图未考虑到超级黑洞本身所造成的作用力镜片效用对影象影响的 。对超级黑洞的观察与研究都极为艰难,连光都难以从虫洞中肇事逃逸出去 。
这次的黑洞照片,准确来说,不可以算得上“照相” 。一般我们给物件拍照时,实际是照相机接受到了物件发送或是反射面来的英文光源后显像 。可是这招在超级黑洞的身上不起作用 。超级黑洞自身并不是发亮,都不返光 , 而是把视野之内的光线都吃掉了,因此超级黑洞肯定不会传送光源给望眼镜,这是“黑”的 。
但是 , 超级黑洞自身不容易发亮,但是它周边会存在一些具有标志性的结构——很多汽体产生旋转汽体盘 。还有一部分化学物质磁场作用所以被推进剂出去,这便是超级黑洞的射流 。吸积盘和射流都是会释放出来数据信号 。拍摄的是视野以外物件在向超级黑洞跌落时,所最终传出的光芒 。银河系中心超大质量黑洞“人马座A*”模拟图 。最左边图是单纯的仿真模拟 , 然后三张加了光源被透射后的效果 。
人类站在一个安全的距离,然后用非常厉害的照相机给他们拍照 。
人类并不是直接进行拍照的,而是通过计算机弄出来的照片 。
是我们用探测器在距离黑洞很远的地方拍摄出来的照片 。
黑洞照片是怎么拍出来的,人类首张黑洞照片是通过由多台什么望远镜组成的望远镜阵列观测拍摄的

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5、黑洞照片是什么望远镜拍的黑洞照片是用射电望远镜拍摄的,射电望远镜是观测和研究来自天体的射电波的基本设备 , 可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量 。包括收集射电波的定向天线,放大射电信号的高灵敏度接收机 , 信息记录﹑处理和显示系统等 。
经典射电望远镜的基本原理是和光学反射望远镜相似,投射来的电磁波被一精确镜面反射后,同相到达公共焦点 。用旋转抛物面作镜面易于实现同相聚焦,因此 , 射电望远镜天线大多是抛物面 。射电望远镜表面和一理想抛物面的均方误差率不大于λ/16~λ/10,该望远镜一般就能在波长大于λ的射电波段上有效地工作 。
射电望远镜的其他情况简介 。
射电望远镜是主要接收天体射电波段辐射的望远镜 。射电望远镜的外形差别很大 , 有固定在地面的单一口径的球面射电望远镜,有能够全方位转动的类似卫星接收天线的射电望远镜,有射电望远镜阵列,还有金属杆制成的射电望远镜 。