
捕捉到黑洞的圖像后,下一步是圖像
西安新城區(qū)外圍兼職(高端外圍兼職)崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排面到付款什么?鳴謝:uux.cn/朱迪·布洛姆奎斯特/哈佛大學(xué)職員
(神秘的地球uux.cn)據(jù)哈佛大學(xué)(克莉·西蒙):由哈佛大學(xué)和史密森尼天體物理中心(CfA)領(lǐng)導(dǎo)的一組國(guó)際研究人員在四年前實(shí)現(xiàn)了曾經(jīng)不可想象的事情:使用開創(chuàng)性的望遠(yuǎn)鏡捕捉黑洞的圖像。
上個(gè)月,后下這些研究人員、捕捉步工程師和物理學(xué)家中的到黑洞一些人聚集在哈佛大學(xué),考慮并開始起草下一步的圖像計(jì)劃:更密切地研究環(huán)繞發(fā)光橙色黑洞的光子環(huán)。該任務(wù)被稱為事件視界探索者(EHE),后下該小組希望它能提供對(duì)位于星系中心的捕捉步黑洞的更多了解。
這個(gè)耗資3億美元的到黑洞項(xiàng)目研究了空間和時(shí)間的性質(zhì),它建立在2019年事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)項(xiàng)目的圖像
西安新城區(qū)外圍兼職(高端外圍兼職)崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排面到付款成功基礎(chǔ)上,當(dāng)時(shí)研究人員拍攝了第一張黑洞的后下照片,這是捕捉步一個(gè)非常小的焦點(diǎn),“天空中最大的到黑洞一個(gè)只有一臂長(zhǎng)的原子大小,”CfA的圖像天體物理學(xué)家邁克爾·約翰遜說。
“我們現(xiàn)在試圖做的是啟動(dòng)一項(xiàng)太空任務(wù),將EHT圖像的清晰度提高10倍,”約翰遜說。這將揭示光子環(huán)——由圍繞黑洞旋轉(zhuǎn)的光形成的環(huán)。約翰遜將這些描述為類似于“一個(gè)分層的婚禮蛋糕,每當(dāng)光線經(jīng)過時(shí),它就會(huì)堆積出一個(gè)更清晰的環(huán)。”目前,“我們?cè)贓HT的圖像中看不到這些。它們太窄了,無法與黑洞附近的其他光線區(qū)分開來,”他說。
這是一項(xiàng)艱巨的任務(wù),但對(duì)于最近聚集的70多名研究人員來說,這個(gè)項(xiàng)目開始看起來可能了。“我們?cè)噲D弄清楚是否有什么精彩的表演。我們有什么理由不能在未來10年內(nèi)推出這款產(chǎn)品?令人興奮的是沒有,”特許金融分析師協(xié)會(huì)的系統(tǒng)工程師賈尼斯·休斯頓說。“我們認(rèn)為我們可以繼續(xù)加大油門,在未來十年內(nèi)真正建成。”
這個(gè)概念似乎來自好萊塢的太空漫游。“探測(cè)光子環(huán)需要在航天器上記錄大量數(shù)據(jù)。我們計(jì)劃使用激光將相當(dāng)于整個(gè)國(guó)會(huì)圖書館的信息傳輸?shù)降厍颍奔s瑟夫·佩萊格里諾大學(xué)科學(xué)和物理學(xué)史教授兼哈佛大學(xué)黑洞計(jì)劃主任彼得·加利森說。
然而,回報(bào)可能是曾經(jīng)看似不可能的事情的有力證明。舉例來說,光子環(huán)可以證明星系中心的黑洞在旋轉(zhuǎn),并且在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,黑洞會(huì)拖著它們的時(shí)空一起旋轉(zhuǎn)。時(shí)空是一個(gè)數(shù)學(xué)模型,描述了宇宙的四維結(jié)構(gòu)——長(zhǎng)度、寬度、高度和時(shí)間。
“如果黑洞在旋轉(zhuǎn),它會(huì)扭曲光子環(huán)的形狀,將其擠壓成橢圓形,”Galison說。如果EHE能夠測(cè)量光子環(huán),“這將是對(duì)旋轉(zhuǎn)黑洞彎曲光路徑效果的堅(jiān)如磐石的測(cè)量。”
在EHE可以發(fā)射之前,它面臨著巨大的挑戰(zhàn),從建造冷卻到接近絕對(duì)零度的敏感接收器來記錄射到望遠(yuǎn)鏡上的光,到發(fā)射直徑幾米、表面非常精確的碟形天線。“在美國(guó)宇航局,我們一直在推動(dòng)工程的界限,探索宇宙的全新部分,”美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的任務(wù)和儀器科學(xué)家Eliad Peretz說。“這是一個(gè)將許多不同系統(tǒng)中的突破性技術(shù)結(jié)合在一起的機(jī)會(huì),讓我們比以往任何時(shí)候都更接近宇宙的邊緣。”
多米尼克·張(Dominic Chang)正在哈佛大學(xué)格里芬藝術(shù)與科學(xué)研究生院學(xué)習(xí)物理,他是推動(dòng)該項(xiàng)目的理論物理科學(xué)家之一。在過去的兩年里,他一直在建立基于物理的模型,這些模型“計(jì)算速度很快,可以擬合數(shù)據(jù)來描述時(shí)空的三維幾何結(jié)構(gòu)。”在研討會(huì)期間,Chang專注于EHE的科學(xué)應(yīng)用,提出了工程師能夠合理構(gòu)建的建議。
“基本上,我們想提出一套我們知道可以通過大量模擬來支持的想法。這個(gè)研討會(huì)引發(fā)了一連串的新想法。很高興能成為這個(gè)項(xiàng)目的一部分,并為與潛在的新實(shí)驗(yàn)相關(guān)的突破性進(jìn)展做出貢獻(xiàn),”常說。
“這項(xiàng)任務(wù)將對(duì)美國(guó)天文學(xué)界在過去十年的調(diào)查中確定的多個(gè)優(yōu)先領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,”美國(guó)宇航局戈達(dá)德宇宙起源首席科學(xué)家彼得·庫(kù)爾琴斯基說。“這是一個(gè)非同尋常的機(jī)會(huì),讓我們最終了解星系中心的巨大黑洞是如何形成的。”
FAS科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)克里斯托弗·斯塔布斯(Christopher Stubbs)在研討會(huì)開始的一天發(fā)表了講話,在題為“走向大:大項(xiàng)目和大合作的科學(xué)家指南”的演講中為團(tuán)隊(duì)提供了指導(dǎo)。
“這個(gè)小組和其他小組一起,成功地完成了對(duì)黑洞成像這一矛盾的事情,這很了不起,”他說。“利用這一點(diǎn)并繼續(xù)前進(jìn)意義重大。”