新數(shù)據(jù)，超大質(zhì)量黑洞M87*的相同外觀

2025-11-23 16:31:25 分類：知識 閱讀(613)

事件視界望遠(yuǎn)鏡合作組織在2017年4月首次觀測一年后，從2018年4月的黑洞廈門湖里高端外圍經(jīng)紀(jì)人的聯(lián)系方式vx《365-2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)觀測中發(fā)布了M87*的新圖像。2018年的相同新觀測以格陵蘭望遠(yuǎn)鏡的首次參與為特色，揭示了一個熟悉的外觀明亮的發(fā)射環(huán)，其大小與我們在2017年發(fā)現(xiàn)的新數(shù)據(jù)相同。這個明亮的質(zhì)量環(huán)圍繞著一個黑暗的中心陰影，2018年環(huán)最亮的黑洞部分從2017年到現(xiàn)在位于5點鐘的位置相對移動了約30°。致謝:uux.cn/EHT合作組織
（神秘的相同地球uux.cn）據(jù)加州理工學(xué)院（艾米麗·維拉斯科）：大約五年前，一個遍布全球的外觀天文學(xué)家團隊首次向世界展示了黑洞。現(xiàn)在，新數(shù)據(jù)該團隊通過一張新的質(zhì)量超大質(zhì)量黑洞M87*圖像驗證了他們最初的發(fā)現(xiàn)和我們對黑洞的理解。這個超大質(zhì)量黑洞的黑洞廈門湖里高端外圍經(jīng)紀(jì)人的聯(lián)系方式vx《365-2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)質(zhì)量是我們太陽的65億倍，位于室女座星系團中的相同梅西耶87（M87）星系的中心，距離地球5500萬光年。外觀
新圖像和舊圖像一樣，是由視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）捕捉到的，這是一個遍布全球的射電望遠(yuǎn)鏡陣列。然而，這些新數(shù)據(jù)是在一年后的2018年收集的，并受益于望遠(yuǎn)鏡陣列的增強，特別是格陵蘭島的一架望遠(yuǎn)鏡。
EHT拍攝的M87*原始圖像非常重要，不僅因為它代表了人類第一次對黑洞進(jìn)行成像，還因為該物體看起來像它應(yīng)該看起來的樣子。值得注意的是，這張圖像顯示了所謂的黑洞陰影——一個圍繞黑洞旋轉(zhuǎn)的熾熱物質(zhì)圓盤中心的黑暗區(qū)域。黑洞陰影和你在陽光明媚的日子里走在外面投下的陰影不是同一個意義上的陰影。相反，黑暗區(qū)域是由黑洞巨大的引力場產(chǎn)生的，引力場如此強大，以至于光無法逃離它。因為沒有光離開黑洞，所以它看起來很暗。
此外，強大的引力使通過黑洞附近的光發(fā)生彎曲而不會落入黑洞，實際上就像透鏡一樣。這被稱為引力透鏡，它產(chǎn)生了一個光環(huán)，無論從哪個角度觀察黑洞都可以看到。阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論預(yù)測了這兩種效應(yīng)。因為M87*的圖像顯示了這些效應(yīng)，這有力地證明了廣義相對論和我們對黑洞物理學(xué)的理解是正確的。
這張新的M87*圖像是由加州理工學(xué)院的一個成像團隊做出的重要貢獻(xiàn)，其中包括計算和數(shù)學(xué)科學(xué)、電氣工程和天文學(xué)助理教授Katherine（Katie）l . Bouman教授；前加州理工學(xué)院博士生Nitika Yadlapalli Yurk博士；現(xiàn)任加州理工學(xué)院計算機和數(shù)學(xué)科學(xué)博士后研究助理Aviad Levis。
布曼是EHT成像工作組的協(xié)調(diào)員，曾在哈佛大學(xué)史密森天體物理中心擔(dān)任博士后研究員，并在2019年原始圖像發(fā)表時擔(dān)任EHT成像團隊的聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)。在這個職位上，她幫助開發(fā)了算法，將EHT多個射電望遠(yuǎn)鏡收集的大量數(shù)據(jù)整合成一幅完整的圖像。自從加入加州理工學(xué)院，布曼，誰也是羅森博格學(xué)者和遺產(chǎn)醫(yī)學(xué)研究所研究員，繼續(xù)她的工作與EHT。她還共同領(lǐng)導(dǎo)了2022年發(fā)表的銀河系超大質(zhì)量黑洞成像。
Yurk于2020年加入EHT合作組織，并在最新M87*圖像的成像團隊中發(fā)揮了積極作用。她的主要貢獻(xiàn)包括開發(fā)用于訓(xùn)練和驗證成像算法的合成數(shù)據(jù)集。Yurk還編寫了用于探索候選圖像的軟件。她最近獲得了EHT的博士論文獎，以表彰她在最新M87*圖像的成像和驗證方面取得的進(jìn)步。她目前是加州理工學(xué)院為美國國家航空航天局管理的JPL大學(xué)的美國國家航空航天局博士后項目研究員。
用EHT對像M87*這樣的天體成像與用傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡對像土星這樣的行星成像非常不同。EHT觀測到的不是光，而是物體發(fā)出的無線電波，必須通過計算將這些信息結(jié)合起來形成一幅圖像。
Yurk說:“從這些望遠(yuǎn)鏡中得到的原始數(shù)據(jù)基本上只是電壓值。”“我喜歡把射電望遠(yuǎn)鏡描述為世界上最靈敏的電壓表，它們從天空的不同部分收集電壓非常準(zhǔn)確。”
布曼說，將這些電壓值轉(zhuǎn)換成圖像是很棘手的，因為研究人員正在處理的信息是不完整的，而且沒有什么可以與圖像進(jìn)行比較，因為沒有人親眼見過M87*。
“當(dāng)我們通過計算形成圖像時，我們不想插入我們對黑洞應(yīng)該是什么樣子的預(yù)期，”布曼說。“否則，它可能會把我們引向一個我們期望的圖像，而不是一個捕捉現(xiàn)實的圖像。”
為了避免這個問題，研究人員用所謂的合成數(shù)據(jù)測試了他們的圖像處理算法，這是一套具有簡單幾何形狀的模擬圖像。這些數(shù)據(jù)通過算法生成圖像。如果輸出圖像與輸入圖像一致，他們知道算法工作正常，并且能夠準(zhǔn)確地看到黑洞周圍令人驚訝的結(jié)構(gòu)。
布曼說，由尤爾克共同領(lǐng)導(dǎo)的這一過程涉及探索數(shù)十萬個參數(shù)，以衡量算法在重建不同圖像結(jié)構(gòu)方面的有效性。研究小組發(fā)現(xiàn)，隨著EHT增加了格陵蘭望遠(yuǎn)鏡，這些方法更有力地恢復(fù)了圖像中的特征。
該過程產(chǎn)生的M87*圖像與第一幅圖像僅略有不同。最明顯的區(qū)別是M87*周圍發(fā)光環(huán)的最亮部分逆時針移動了約30度。根據(jù)EHT的說法，這種運動很可能是黑洞周圍物質(zhì)湍流的結(jié)果。重要的是，環(huán)的大小保持不變，這也是廣義相對論所預(yù)測的。
布曼補充說，該團隊能夠用新數(shù)據(jù)制作另一幅M87*圖像，與之前的圖像非常接近，這令人興奮。
“我認(rèn)為人們會問，‘為什么這很重要？你已經(jīng)展示了一張M87*的照片。其他小組用2017年拍攝的數(shù)據(jù)復(fù)制了M87*圖片。但是，在不同的年份獲取新的數(shù)據(jù)集并得出相同的結(jié)論是完全不同的事情。獨立數(shù)據(jù)的可重復(fù)性也很重要。"