阿波羅新聞網 新鮮事 > 萬花筒 > 正文

為了與黑洞「一見」 人們花了多少錢?

北京時間4月10日21點,在全球數十億人的熱切期盼中,距離地球5500萬光年、65億倍於太陽質量的室女座星系團超大質量星系Messier87(M87)中心黑洞首次展現其“真容”。

2019年4月10日,EHT項目主任施帕德·多爾曼在美國華盛頓展示人類史上首張黑洞照片。

在來自非洲、亞洲、歐洲、北美洲、南美洲的200餘名研究人員的共同努力下,“事件視界望遠鏡”(EHT)項目歷經多年籌備後,在2017年4月通過甚長基線干涉測量(VLBI)技術,連接分布於美國、墨西哥、智利、法國、格陵蘭島和南極的8處射電望遠鏡,正式開始拍攝M87中心黑洞,以及距離地球2.6萬光年、位於銀河系中央的超大質量黑洞人馬座A*。

EHT項目主任,來自天體物理中心、哈佛大學及史密松寧學會的施帕德·多爾曼(Sheperd S. Doeleman)說,上一代人認為不可能做到的事如今已經實現,技術的突破、全球頂尖射電天文台之間的合作、創新的算法匯聚到一起,打開了一個關於黑洞和事件視界的全新窗口。美國哈佛大學理論物理學家亞伯拉罕·洛布(Abraham Avi Loeb)這樣形容“揭黑”:“百聞不如一見,一圖抵千言。”

那麼,為了這難得的“一見”,人類究竟投入了多少資金?

這要從“洗照片”的難點說起。為拍攝黑洞,EHT項目構建了一個口徑等同於地球直徑的“虛擬”望遠鏡,如果將地球大小的望遠鏡想像成一顆巨大的迪斯科球,每一面鏡子收集的光線組合成一幅完整的圖像,那麼EHT項目就相當於一顆由數面鏡子組成的迪斯科球,必須經由超級計算機處理,才有可能填補空缺的部分,明悉黑洞的物理特徵。

給黑洞拍照是一個“拼圖”的過程。圖片來源:FT

負責分析觀測數據之一的德國馬克斯·普朗克射電天文研究所所長安東·岑蘇斯(J. Anton Zensus)表示,整個過程充滿挑戰。在觀測、分析、製作黑洞圖像時,科學家不僅要克服惡劣天氣,還要編寫算法用於圖像生成和重建,並計算比較衍生圖像模型。

EHT科學委員會主席、荷蘭奈梅亨大學教授海諾·法爾克(Heino Falcke)介紹說,EHT項目一共記錄了4000萬億位元組的數據,動用了超級計算機,在地面上每一個實體望遠鏡上安裝了冷原子鐘,如果沒有大量科學家通力協作,人類永遠無法一睹黑洞的真容。

因此在EHT項目的官網上,我們能看到來自全球各地的資金提供方,如美國國家科學基金會、歐盟歐洲研究理事會、以及多家東亞地區的供資機構。10日,美國國家科學基金會表示,基金會在20年間共為EHT研究與黑洞觀測直接投入了超過2800萬美元資金,是EHT項目的最大供資方。

歐盟委員會也在當天發布聲明稱,歐洲研究理事會共為EHT項目合作方、BlackHoleCam項目的三支研究團隊資助了1400萬歐元(約1580萬美元),其中一支研究團隊正是由EHT科學委員會主席海諾·法爾克帶領,另外兩支團隊的負責人則是馬克斯·普朗克射電天文研究所的邁克爾·克雷默(Michael Kramer),以及法蘭克福大學的盧西亞諾·雷佐拉(Luciano Rezzolla)。

美聯社報道,EHT項目“拍下”首張黑洞照片預計花費了5000萬至6000萬美元。相比之下,美國國會在2019年撥給國家航空航天局(NASA)的預算是215億美元,而川普計劃修築的美墨邊境牆的成本為57億美元。

隨著首張黑洞“證件照”問世,EHT項目也在官網上展望了未來,表示全體科研人員將盡全力提供可以實現的最高清圖像,朝著更高的解析度邁進。目前,這個“地球級”望遠鏡的解析度,相當於讓大家在紐約數一顆位於洛杉磯的高爾夫球上有多少個小坑。

阿波羅網責任編輯:李華 來源:界面新聞 轉載請註明作者、出處並保持完整。

萬花筒熱門

相關新聞

➕ 更多同類相關新聞