宇宙深处,定格黑洞“全景”(科技自立自强)(2)
“在这一头,太阳落山了,望远镜看不到了,而另一个地方,太阳刚刚升起,观测正当时。”路如森说,对人类天文学事业孜孜不倦的共同追求,让研究团队不畏艰辛,克服了时差、地域等困难,最终完成了2018年4月14日至15日长达十几个小时的观测拍摄。而后,又经过了长达5年的数据处理和成像工作,得到这张弥足珍贵的新照片。“‘冲洗照片’和理论解释的过程同样倾注了全球科学家的心血,没有国际科研合作,就无法完成如此艰巨繁琐的工作。”路如森说。
接下来还要为黑洞拍摄动态照片
对M87中心黑洞的探索并没有结束,进一步的观测和强大的望远镜阵列将继续揭开它的神秘面纱。
研究团队透露,下一步的目标是与“事件视界望远镜”一起拍摄“彩色黑洞”。所谓“彩色”就是在不同的观测波长上给黑洞拍照。由于不同波长的电磁辐射揭示了黑洞附近不同的物理过程,相比于“单色黑洞”,“彩色黑洞”将带给我们更多信息,帮助我们更好理解黑洞本身,以及它和周围环境的关系。
路如森说:“我们将拍摄更清晰的3.5毫米波长照片,结合‘事件视界望远镜’未来拍摄的更清晰的1.3毫米波长照片,未来下一代‘事件视界望远镜’拍摄的0.8毫米波长照片,以及在更遥远的未来空间甚长基线干涉测量拍摄的更短波长的照片,我们可以得到黑洞的‘彩色照片’。”
“为了揭示M87中心超大质量黑洞及其相对论性喷流的形成、加速、准直传播的物理机制之谜,我们需要拍摄更多色的高质量图像,包括在0.8毫米波长或更短的亚毫米波波长的黑洞照片,以及在长至7.0毫米波长的黑洞和喷流的全景图像,未来非常令人期待。”上海天文台台长沈志强研究员补充说。
研究团队的另一个目标是拍摄“动态黑洞”。黑洞并不是静止的,它每时每刻都在和周围环境相互作用,因此不同时刻看它,它是不一样的。拍摄“动态黑洞”将在空间维度上再解锁时间维度,让我们能够全方位地观测和理解黑洞。
由于M87中心黑洞变化缓慢,需要长时间的监测来拍摄它的变化。“事件视界望远镜”在过去几年进行了多次的连续成像观测,未来5年也有持续的观测计划。
路如森说:“针对快速变化的银心黑洞,目前‘事件视界望远镜’的望远镜分布不足以实现‘快拍模式’的动态摄影,‘丢帧’严重。但随着未来几年更多望远镜的加入,将能达到所需时间分辨率,拍到‘黑洞电影’。”
《 人民日报 》( 2023年05月04日 08 版)
(责编:胡永秋、袁勃)
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