望向黑洞:人類首次直接觀測銀河中心黑洞
www.fjnet.cn?2012-11-29 16:18? ?來源:環(huán)球網(wǎng) 我來說兩句
現(xiàn)在,,大部分物理學(xué)家已經(jīng)接受了黑洞—一個(gè)重力無限大,、擁有無限密度,、時(shí)間凝固、光在其中被捕獲的區(qū)域—的存在。黑洞可以分為兩類:一類是質(zhì)量與恒星相仿的黑洞,,在星體坍縮后形成,;另一類是質(zhì)量巨大的黑洞,科學(xué)家認(rèn)為這種黑洞存在于所有星系的中心,。在每個(gè)黑洞的中心都有一個(gè)奇點(diǎn),,在那里所有已知的物理法則都不發(fā)揮作用。每個(gè)黑洞都有一個(gè)被稱作“事件視界”的邊緣,,黑洞會(huì)從那里不斷向宇宙的其他地方擴(kuò)散,。正如Doeleman所說,“事件視界”是“一層時(shí)間與空間的薄膜,,使某些地方和我們所處的世界有原因地區(qū)分開來”,。這扇出入宇宙的大門有著嚴(yán)格的規(guī)則—任何進(jìn)入的物體都不能重新返回。 事實(shí)上,,從來沒有人觀察過“事件視界”,,但它應(yīng)該是可以看到的。理論物理學(xué)家預(yù)測,,黑洞周圍的時(shí)間空間的極度扭曲將會(huì)創(chuàng)造一個(gè)被閃耀光圈包圍著的黑色圓形陰影,。事件視界望遠(yuǎn)鏡的終極目標(biāo)就是捕捉到一張來自那個(gè)陰影的圖像。 假如這個(gè)項(xiàng)目取得成功,,人們就能知道在黑洞的邊緣,,即宇宙最極端的環(huán)境下,廣義相對(duì)論將會(huì)怎樣被證實(shí),。這也會(huì)為一直只是被假設(shè)存在,、而從未被證實(shí)的黑洞的存在提供確鑿的證據(jù)?!艾F(xiàn)在我們只能假設(shè),,”加拿大滑鐵盧大學(xué)的理論物理學(xué)家、EHT項(xiàng)目的合作者Avery Broderick說,?!暗侵挥屑僭O(shè)注定無法令人信服。除非你能在針尖上找到一個(gè)正在跳舞的天使,,否則就沒有立足點(diǎn)去追究在針尖上到底有多少天使在跳舞,。” 在距離莫納克亞火山240000萬億千米以外的地方,,人馬座A*正在向宇宙發(fā)射輻射,。曾經(jīng)屬于星云和恒心的電子和離子以接近光速的速度繞黑洞運(yùn)行,它們每24分鐘繞周長為2.3億千米的圓周轉(zhuǎn)一圈,,同時(shí)發(fā)出跨越電磁波譜的輻射,。一小部分在2萬6千年前發(fā)射出的輻射將于今晚到達(dá)地球,,而其中更小的一部分甚至?xí)德湓谀{克亞的山頂,擊打在射電望遠(yuǎn)鏡天線的收集盤上,。 如果一切正常的話,,收集盤會(huì)把射電波導(dǎo)入氦制冷收集器里。在那里,,射電波會(huì)通過地下光纜被傳送至控制室,。這些信號(hào)將會(huì)被一臺(tái)空調(diào)大小、價(jià)值30萬美金,、每千萬年只會(huì)誤差1秒的原子鐘標(biāo)上時(shí)間,、放大并數(shù)字化。隨后,,這些信號(hào)將會(huì)被記錄在一個(gè)容量為8TB的硬盤里并運(yùn)送至EHT的“透鏡”—一臺(tái)由超級(jí)電腦推動(dòng)的相關(guān)器,,它位于麻省理工學(xué)院設(shè)在波士頓郊區(qū)的Haystack研究所。 在Haystack,,一名技術(shù)員會(huì)從參與觀測的3個(gè)站點(diǎn)提取數(shù)據(jù):位于夏威夷的亞毫米波陣列天文臺(tái)和James Clerk Maxwell望遠(yuǎn)鏡,,位于加利福尼亞州的毫米波聯(lián)合陣列天文站(CARMA),以及設(shè)在亞利桑那州的亞毫米波天文望遠(yuǎn)鏡(SMTO),。同時(shí),,科學(xué)家會(huì)試圖從其他噪音中分辨出有價(jià)值的信號(hào)。盡管溫度已經(jīng)被降至僅比絕對(duì)零度高4攝氏度,,望遠(yuǎn)鏡接收器仍然會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)于宇宙信號(hào)強(qiáng)度10萬倍的噪音,。“在噪音的頂部有一小部分是信號(hào)—除了一點(diǎn)時(shí)間的差異和頻率的改變—這在不同的觀測站是幾乎一樣的,,”負(fù)責(zé)EHT項(xiàng)目儀器的天文學(xué)家,、電子工程師Jonathan Weintroub說,“不同觀測站的信號(hào)相同是因?yàn)槠鋪碓词窍嗤??!?/p> 為了獲得最高的清晰度,所有的工作要在每個(gè)站點(diǎn)正確地進(jìn)行,。在亞毫米波陣列天文臺(tái)那里,,一切正常。剛過晚上7點(diǎn),,在經(jīng)過徹底的軟件檢查后,,天線指向天空,記錄器開始工作,,長達(dá)12小時(shí)的觀測工作開始了。一個(gè)裝滿零食的旅行袋在各處傳遞著,。我坐在Ryan Howie—一位自從2007年第一次觀測活動(dòng)就在這里工作的20歲出頭的望遠(yuǎn)鏡操作員—身邊,,詢問他今晚的準(zhǔn)備是否很混亂,。“完全沒有,,”他說,,“其實(shí)這比前幾次的運(yùn)行要順暢多了?!?/p> |
- 責(zé)任編輯:林晨
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