如何看到黑洞?

上周通过8台望远镜和13个研究所的努力获得的黑洞图像模糊不清,没有艺术家的画作那么有趣,因此历史事件有时会导致许多恶意的告密者(如果您没有看到它,那是甜甜圈索伦的眼睛市场营销 )。 我们如何才能现实地看到高质量的黑洞?



现实性


上周显示,可以通过将全球不同地区的几台望远镜组合成具有超长底座的干涉仪并花费大量的机器和人力来处理获得的数据来获得黑洞的图像。


Event Horizo​​n望远镜协作图像

组合成干涉仪的望远镜之间的距离越大,分辨率越高。 与从巴黎阅读纽约的报纸相比,Event Horizo​​n望远镜的拍摄时间为20角微秒。 M87星系中的超大质量黑洞的直径为400亿公里,中央的黑洞可见的阴影大2.5倍(1000亿个),吸收气体的吸积盘旋转约几倍宽。 因此,从5500万光年的巨大距离可以看到一个黑洞。

尽管存在一个黑洞,但黑洞吸收了超出事件范围之外的所有物质,但可以通过研究该范围之外的物质行为来注意到它。 观察恒星的运动数十年,您可以看到它们在银河系中心如何围绕某种重而看不见的天体旋转。


凯克/ UCLA图片

黑洞的吸积盘会产生相对论射流-几乎以光速射出的等离子体流。 在此,例如,是银河系大力神A射流的可见光(“哈勃”)和射电范围内的图像组合。


NASA图片

从半人马座A中心发出的射流比该星系本身还大。


CXC / NASA和ESO映像

排放可能是另一种形式。 这是两个X射线范围内距离我们2,600万光年的黑洞的“打喷嚏”。


NASA图片

另一种选择是查看在黑洞附近通过的光的轨迹的变化。 由于空间的曲率,它的路径发生了变化,并且出现了引力透镜效应,因此,我们可以看到同一物体在天空中重复多次。 事实证明,当星系透镜上出现类星体(超大质量黑洞)时,在天空中会出现“爱因斯坦十字架”。


NASA图片

2016年让我们有机会也听到了黑洞。 两个黑洞汇合后产生的引力波转换成人耳可以听到的范围,从而补充了上面的视觉美感。


电影院


在现实失败的地方,电影院可以解救。 对我们来说幸运的是,导演们并不太懒惰邀请真正的科学家担任科学顾问,而且绘制的对象非常逼真。 《星际穿越》(Interstellar)于2014年发布,它夸耀了超高质量黑洞的图像,该超黑洞是根据物理学家Kip Thorne编写的方程式创建的。


电影帧


去年出现的“上流社会”图片的创作者吸引了法国天体物理学家Aurelien Barrot。 结果比星际望远镜更接近事件地平线望远镜的图像。


电影帧


争论哪个科学家更正确是没有意义的-这两幅图像都显示出科学上正确的引力透镜和吸积盘现象。 顺便说一句,黑洞的第一张图像是由法国天体物理学家让·皮埃尔·卢明(Jean-Pierre Lumine)于1979年使用计算机创建的,这并不奇怪,它看起来像上面的照片和上周收到的真实黑洞的照片。



虚拟性


而且如果某人仅靠观看并希望增加互动性还不够,例如,独自绕黑洞飞行,那么免费的天文馆沙箱太空引擎最适合此功能。 几分钟就可以到达M87中心的黑洞。 我们找到银河系,按Ctrl + Shift + G,瞧,我们在那里。



我们截取屏幕截图,以亮度和色彩播放一点,然后获得真实图像的几乎完全相同的副本。



而且由于太空引擎几乎可以在宇宙中飞行,因此发烧友不仅看着M87,还发现了许多漂亮的照片。

图片
M87中心的黑洞







Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN448518/


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