专家教你看懂:首张银河系中心黑洞照片

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专家教你看懂:首张银河系中心黑洞照片

#专家教你看懂:首张银河系中心黑洞照片| 来源: 网络整理| 查看: 265

Scientists have long suspected black holes may be located at the center of galaxies throughout the universe.

长期以来,科学家们一直怀疑黑洞可能位于整个宇宙星系的中心。

But despite being deceptively simple to describe mathematically, black holes present an enigma for imaging.

但是,尽管用数学方法描述黑洞似乎很简单,在成像方面这却仍是一个谜。

How do you see an object that captures everything and reflects nothing?

怎么才能够看到一个能够捕捉一切却没有任何反射的物体?

Working in parallel in a massive global collaboration, scientists have overcome tremendous technical challenges to reveal the first-ever image of the mysterious black hole at the center of the Milky Way.

在大规模的全球合作中,科学家们克服了巨大的技术挑战,首次展示了银河系中心神秘黑洞的图像。

Sagittarius A Star is the black hole at the center of our own Milky Way galaxy.

人马座A星是我们银河系中心的黑洞。

But we had never had actually direct evidence that it's a black hole until today.

但直到今天我们才有直接的证据证明它是一个黑洞。

When you see that ring you see that shadow, it really is like a dream coming true.

当你看到那个光圈,看到那些阴影,这一切就好像美梦成真了。

Science fiction turned into reality.

就像科幻小说变成了现实。

Hidden by clouds of dust and interference from our own atmosphere, black holes have traditionally been very difficult to see from earth.

由于被尘埃云和大气层的干扰遮蔽,从传统意义上来说,黑洞很难从地球上进行观测。

But recently 300 scientists working together across 20 countries as part of the event horizon telescope began to probe some prime suspects in our cosmic neighborhood.

但最近,来自20个国家的300名科学家通过视界望远镜一起开始探测我们宇宙附近的一些主要疑点。

You need a telescope the size of the earth in order to see a black hole and the technique is actually well-known.

你需要一个地球大小的望远镜才能看到黑洞,而这项技术实际上是众所周知的。

It's called very-long-baseline interferometry.

它被称为甚长基线干涉测量法。

So it's not a single telescope.

所以这并不是一个望远镜。

It's actually a network of radio antennas.

它实际上是无线电天线网络。

We use telescopes on top of mountains, very tall mountains, to get past the earth's atmosphere and we recorded a wavelength of about one millimeter.

我们在非常高的山顶上用望远镜来穿越地球的大气层,记录下约为一毫米的波长。

So this is pretty much the highest radio wavelengths that reliably can be observed from the surface of the earth.

这是我们能从地球表面观测到的最高的无线电波长。

The signals arrive onto the telescopes.

信号传输到了望远镜上

We time tag them.

我们为此计时。

We record them onto hard disks and then we ship these hard disks to correlation centers, which are supercomputers that then combine the data together realign all the signals between the telescopes and create this virtual telescope, the size of the earth.

我们把数据记录在硬盘上,然后把这些硬盘送到相关的研究中心,也就是超级计算机,然后把数据合并在一起后重新排列望远镜之间的所有信号,创造出这个和地球一样大的虚拟望远镜。

You might remember seeing this image back in 2019.

你或许记得在2019年看到过这张照片。

This was event horizon telescope's first big release, an intergalactic snapshot of a massive black hole in the M87 galaxy.

这是事件视界望远镜的第一次重大发现,是M87星系一个巨大黑洞的星系间快照。

Two years later, they released this, an even more detailed image of M87.

两年后,他们发布了这张更详细的M87图像。

That revealed a spiraling magnetic field swirling around the black hole.

这揭示了一个围绕黑洞旋转的螺旋磁场。

It confirmed in vivid color that the black hole is forcing matter to move around it and at light speeds we're looking at the orbits of gas around the black hole.

它用鲜艳的颜色证实了黑洞在迫使物质围绕其运动,我们正在以光速观察黑洞周围气体的轨迹。

Though the images from M87 dazzled the world and proved the capabilities of the event horizon telescope, the scientists had their sights set on a suspected black hole much closer to home.

尽管M87星系的图像让世界目眩神迷,同时这也证明了视界望远镜的能力,科学家们还是把目光投向了离地球更近的一个疑似黑洞。

Sgr A* in the constellation of Sagittarius.

Sgr A*来自人马座。

When I entered the field of radio astronomy as a student, I was told about this enigma.

当我作为一名学生进入射电天文学领域时,有人告诉我这个谜。

This mysterious radio source Sgr A* at the heart of our galaxy.

这个神秘的射电源Sgr A*位于我们星系的中心。

It's very exciting here today to show you this best-ever image of that enigma, Sgr A*.

今天在这里向大家展示这个谜一样的Sgr A*的史上最清晰图像真是非常令人兴奋。

The similarities between these images is fantastic.

这些图像之间的相似性是惊人的

And that's because we think that black holes are described by just a few parameters.

这是因为我们认为黑洞是由多个参数进行描述的。

These are punctures in space-time so severe that it doesn't really matter how you light up the black hole.

这些都是时空中非常严重的穿孔,以至于你如何照亮黑洞都无关紧要。

It's going to appear the same almost from any direction, too.

从任何方向看都是一样的

Even though it's significantly smaller in size than M87, Sgr A* displays the same telltale warping of space-time predicted by Einstein's Theory of General Relativity offered over a century ago.

尽管Sgr A*的体积比M87小得多,但它展示出了一个多世纪前爱因斯坦的广义相对论所预言的时空扭曲。

This was a confirmation.

这就是证明。

And it was an important confirmation because when you see one black hole even though the M87 result was extremely clear, seeing the second ring really confirms it .

这是一个非常重要的证明,因为即使M87的结果非常清楚,当在看到一个黑洞之后又看到另一个光圈确实证实了这一点。

You know, one is promising.

只有一个那代表了希望。

Two is now a certainty.

有两个那便是确凿无疑。

Black holes are destructive forces because they also the graveyards of stars.

黑洞是毁灭性的力量,因为它们也是恒星的墓地。

But they may also have a creative potential because they regulate star formation. As matter falls in they become very energetic blow outgas.

但它们也可能有创造的潜力,因为它们控制着恒星的形成。当物质被吸入时,它们便充满能量,喷出气体。

And, you know, their outflows may actually create turbulence and distribute matter around in the galaxy.

而且,它们的喷发实际上可能会产生湍流,并在星系中散布物质。

And so maybe some of the elements of life that are inside us are here today because our black hole was more active in the past and was acting like a big mixer and distributing elements around the galaxy.

所以也许我们体内的一些生命元素今天仍在此处,因为黑洞在过去更加活跃,就像一个大的混合器,在星系周围分布着元素。

In coming years, the EHT aims to link together even more telescopes around the world to increase the size of their global array as they continue to probe the deep and dark unknowns about black holes.

在未来的几年里,事件视界望远镜计划将连接世界上更多的望远镜,以扩大其全球阵列的规模,继续探索黑洞的深处和黑暗的未知。

A lot of the motivation we have with the EHT is that we're basically opening a new laboratory to studying these mysterious objects.

我们研究事件视界望远镜的主要目的是开辟一个新的实验室来研究这些神秘的物体。

As far as open questions we'd really, I think, like to pin down some of the properties of these black holes better, getting the spin of a black hole would be a major achievement.

至于开放性问题,我认为,我们真的希望能更好地确定这些黑洞的一些特性,而了解黑洞的旋转将是一个重大的成就。

The next big questions for Sagittarius A star would be can we make movies?

人马座A星面临的下一个重大问题是我们能拍电影吗?

Can we resolve dynamics at the event horizon?

我们能解决事件视界的动力学问题吗?

The modern technology lets us see black holes and it makes you feel almost omnipotent.

现代科技让我们看到了黑洞,让人觉得自己几乎无所不能。

But then the same image tells you where your limits are.

但同样的图像会告诉你,你的极限在哪里。

Because you never can overcome the event horizon.

因为你永远无法跨越视界。

It tells you until here and no further.

它会告诉你到此为止。

We know that we don't understand what happens inside of a black hole.

我们知道自己并不清楚黑洞内部发生了什么。

That's why I think people are interested in black holes.

这就是为什么人们会对黑洞感兴趣。

It's they represent the deepest mysteries and we're making inroads on them.

因为它们代表着最深的奥秘,而我们正在向这奥秘进军。

It also gives me hope for the future.

它也给了我对未来的希望。

There's so many problems that face us as humans on the planet that seem intractable.

作为地球上的人类,我们面临着很多棘手的问题。

And you see the event horizon telescope succeed and you have hope that we'll be able to tackle these global questions together.

当看到视界望远镜的成功,我们就有希望能够一起解决这些全球性问题。



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