中国的科学家(中国的科学家们满怀希望地开始了载人航天技术的探索)

昨晚，一个“甜甜圈”在朋友圈和各大网站刷屏。

这是银河系中最近的超大质量黑洞的第一张照片。

全世界300多名天文学家(17名来自中国大陆)花了五年时间才最终弄清楚它看起来像什么。

这一突破性成果在全球(包括上海)同步举行的新闻发布会上向公众公布。

它不仅在视觉上“锤打”了科学家在20世纪70年代提出的“星系中心存在超大质量黑洞”的猜测，也为理解这个“庞然大物”在大多数星系中心的行为提供了宝贵的线索。

△ 银河系中心△银河中心

那么，它是如何发生的，为什么花了这么长时间？

离人类最近的黑洞的照片

很多人第一眼看到它，就觉得好眼熟。

因为真的有点像人类拍的第一张黑洞照片。

人类黑洞的第一张照片诞生于2019年。它拍摄到了M87星系中心的超大质量黑洞，离我们非常遥远。它来自河外星系室女座星系团，质量是太阳的65亿倍，距离地球5500万光年。

现在这张照片中的黑洞离地球更近了，拍摄过程也经历了更多的困难。通过分析成千上万张照片来平均结果。

它位于银河系中心，学名“人马座A”。它距离地球只有光年，质量是太阳的400万倍。它被认为是研究黑洞物理的最佳目标。

发现宇宙中最大的恒星r136a1，质量只有太阳的265-315倍。

至于为什么这两个黑洞在两个完全不同的星系中，但外形却很相似，科学家说，这说明黑洞周围的物质受广义相对论相同的物理过程控制。

黑洞作为一种看不见的致密天体，由恒星演化为白矮星和中子星，1916年由德国天文学家首次发现。

在我们的星系中，有数亿个黑洞和数百万个超大质量黑洞。

20世纪60年代，天文学家推测银河系中心存在一个超大质量黑洞，充当类星体产生巨大能量的“隐形引擎”。

类星体是类似恒星的恒星，其射电源释放的能量是包含数千亿颗恒星的银河系的1000多倍。

20世纪70年代，科学家发现银河系中心确实存在致密的射电核。

自20世纪90年代以来，世界各地的科学家一直在利用恒星的运动来测量周围恒星的存在。

2020年，美国和德国的三位科学家因在广义相对论框架内建立了黑洞可以形成的理论，并观测到了这种与推测相符的超大质量致密天体，获得了诺贝尔物理学奖。

越近，为什么越难拍？

黑洞虽然很大(直径4400万公里)，但离地球太远了。

为了一窥其真面目，2017年，国际研究团队Event Horizon Telescope (EHT)合作组织开始将分布在包括南极在内的不同地方的8台毫米波望远镜联网，组成相当于地球直径(地球直径超过公里)的虚拟望远镜进行拍摄。

具体来说，科学家使用甚长基线干涉测量法记录地球上无线电波的到达信号，并与高精度原子钟同步。

有了来自不同天文台望远镜的数据，科学家们可以重建一幅发生在数万光年之外的图像。

你可能记得第一张黑洞照片也是这个组织拍的。

不过都是在2017年同时开拍的。为什么这个黑洞多花了三年时间？这个黑洞离地球如此之近。

其实，原因有很多，比如:

1.与M87星系中心黑洞的质量相比，其周围的质量移动速度要快得多。这就导致了花了好几天的变化，现在几分钟左右就会发生，所以观测难度更大。

2.尺寸过小，导致其事件视界小而暗淡，这对事件视界望远镜的观测提出了更高的要求。

所谓“视界”，是指黑洞中的光无法逃逸的范围。“活动视界”外的光会弯曲，但有可能逃离黑洞引力的“魔爪”，让我们看到黑洞。

3.活性较低。这个黑洞吞噬两倍太阳质量的物质大约需要1000年，开疆扩土的效率只有M87星系黑洞的百分之一。这就导致了它的吸积盘光线很弱，很难被望远镜捕捉到。

当黑洞附近的物质落入其中时，会在泄流孔周围形成一个漩涡，称为吸积盘。在这个过程中，气体由于重力势能的释放而被加热到数百万度，并发出强烈的光。

4.周围环境的干扰更多，主要在这个黑洞所在的银河系中心区域。星光弥漫，尘埃浓密，会遮挡射电望远镜的观测视线。

可见这张照片来之不易。

但这只是天文学家未来研究的一小步。EHT还将拍摄气体环绕黑洞的动态过程，试图验证爱因斯坦的广义相对论，探索黑洞周围物质的吸积以及喷流的形成和传播，等等。

最后，值得一提的是，来自上海天文台、中国科技大学、上海交通大学、中国科技大学和南京大学的17位中国科学家作为EHT的成员，也参与了这张照片的拍摄，并负责理论分析。

△ 图源极目新闻△极端新闻来源

参考链接:[1 ？from = old _ PC _ videoshow[2 . weixin . QQ . com/s/zknjbmqcnrf 5 gfpzqmezfg

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