黑洞照片怎么拍的 黑洞照片发布三大难点是什么
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导语:这两天,黑洞照片的出世轰动了全世界,这可是世界上首张黑洞的照片。据说,冲洗这张照片需要两年的时间。那么,到底黑洞照片怎么拍的呢?为什么黑洞照片冲洗这么难?专家总结了黑洞发布的三个难点。下面我们来看看黑洞照片发布三大难点是什么。
黑洞照片怎么拍的 黑洞照片发布三大难点是什么
黑洞照片
全球多个国家和地区的科研人员组成“事件视界望远镜”项目(EHT)尝试观测黑洞的“事件视界”。何为“事件视界望远镜”?EHT是一个由分布在全球各地的射电望远镜组成的虚拟望远镜阵列,口径与地球直径相当,由全球200多位科研人员共同参与。
而黑洞照片为啥“冲洗”需要约2年时间呢,一方面是数据量非常大,涉及到全球八个不同地方的望远镜,另外是在数据处理的过程当中很多技术难点导致处理时间比较长。
中国科学院国家天文台研究员苟利军表示,这相当于第一次直接帮助我们确认黑洞的存在。
此前,天文学家都是通过各种间接的证据来表明黑洞的存在,而EHT项目,则是通过这个拥有地球直径的“虚拟望远镜”直接观测到了黑洞边缘的图像。人类首张黑洞照片的问世,将对研究黑洞具有重要意义。
黑洞照片发布三大难点是什么
黑洞照片拍摄
第一张真实的黑洞照片来相当来之不易,早在2017年4月份就已经完成拍摄,但直到今天,过了整整两年,才有了第一张的照片。这其中过程非常困难,即便以超级计算机来处理,也需要非常漫长的时间。
为了拍摄到位于五千多万光年之外的超大质量黑洞,需要分布在全球的8个天文台的射电望远镜同时对目标进行拍摄。通过干涉技术,可以使射电望远镜的等效直径达到地球直径,从而有能力分辨出遥远黑洞的事件视界。
虽然实际的观测时间只有五天,但产生了海量的观测数据,相当于大型强子对撞机在五年内产生的数据。如此庞大的数据量,甚至都无法在线传输。为此,天文学家只能把数据记录在硬盘中,然后再送到两个独立的数据中心——马克斯·普朗克射电天文学研究所和麻省理工学院。在那里,数据被超级计算机分别进行独立处理。
数据量不但极其庞大,而且处理起来还极其麻烦。因为环绕黑洞运行的气体运动非常复杂,没有现成的工具可以进行处理。另外,超级计算机还要校准不同望远镜接收到信号的时间差,而这又是一项庞大的工程。
总之,对于黑洞的数据处理是前所未有的。即便在超级计算机的辅助下,仍然需要两年的时间才能把第一张黑洞照片“冲洗”出来。
黑洞照片发布难点
总结三大难点:
(1)数据运输花了很长时间,最后用飞机花了几个月运输千万亿大小字节的数据;
(2)对校准非常小心,观测所有黑洞在本质上起重要作用的小碰撞和摆动;
(3)内部设立独立审查小组处理所有数据。
黑洞是什么形状的?
在理想状态下,只要一个黑洞是孤立的,那么它就是一个绝对黑暗的空间。黑洞到底是什么,我们谁也不知道,只知道它们可能存在,但绝对是看不见它的。根据科学家们的探测,只有通过在事件视界区域的发光,才有可能确定它的存在。出现这种情况有两个原因:
(1)黑洞制造了一个弥漫气体尘埃云的图像,里面的密度在不断增加。
(2)通过黑洞附近的光量子,改变了它的轨迹。有时这种变形是如此巨大,以至于在它进入内部之前,光线在其周围弯曲可达数次。
根据天文学家的说法,这颗恒星是有形状的,它看起来就像一弯新月。这是因为面对观察者的一方,由于特殊的空间原因,看起来总是比另一方更明亮。“新月”中间的黑圈就是一个黑洞。
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