“我太太卡罗琳同意我把她放进黑洞!”诺奖得主这样演示两大黑洞碰出了引力波
2020-11-01
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  “是的,我太太卡罗琳同意我把她放进黑洞!”2017年诺贝尔物理学奖得主基普·索恩不仅拿出两个橙子,放在一起反向旋转,还将索恩夫人的图样同时放进了两个黑洞的漩涡中……正是这两个黑洞碰撞产生了被人类第一次观测到的引力波,巨能漩涡相互盘绕并融合,拉伸线以光速向外散播,让引力波开始了星际穿越。


  在11月1日世界顶尖科学系列主题峰会——天文物理系列峰会上,基普·索恩解释称,自己太太立在漏斗状的黑洞中,她头脚引力不一,分别呈顺时针和逆时针扭转;而在与之合并形成大沙漏的另一个黑洞中,另一个“太太”头脚的扭转方向也正好相反。


  在12亿年前的两大黑洞这样爆发以来,随之形成的引力波几亿年之后才来到银河系,“那是一个尼安德特人和地球共处的时代,而这样的时空涟漪终于2015年来到地球,被人类天文台幸运地捕捉到。”基普·索恩说。


  在今天云论坛中,作为2020年基础物理科学突破奖得主,哈佛大学—史密森天体物理学中心资深研究员谢普德·多尔曼,其身后墙上的画框中,正是那一幅在全球刷屏的最著名黑洞照片,它登上了无数报纸的版面头条。他说,人类如今生活在一个研究黑洞和相关物理学的黄金时代。

  解放日报·上观新闻记者了解到,今年诺贝尔物理学奖颁给了安德烈娅·盖兹教授等3位进行黑洞相关研究的科学家,而作为史上最强物证的证人,正是拍下这张照片的事件视界望远镜项目负责人谢普德·多尔曼。他们团队用相当于地球大小的望远镜阵列,为人类拍下首张超大质量黑洞的照片。


  多尔曼团队运用和光学望远镜运作原理类似的甚长基线干涉(VLBI)测量技术,通过将多个分布于世界各地的望远镜组成一个大型虚拟望远镜面网络,将清晰的信号数据进行数据拟合。经过实验,多尔曼团队获得了和预期基本一致的数据,再一次验证了原本的假设。多尔曼通过全球毫米波特长基线阵列图——目前喷流中心区域显示度最好的图像,来解释“黑洞阴影”的光环。

  “黑洞阴影”,指的是从较远距离观察黑洞时,多条光线在黑洞周围发生弯曲的现象。“如果能观测记录到围绕超质量黑洞周围的这圈可视物质,就能立马验证爱因斯坦的理论,还能测量黑洞本身的质量,证实科学家对黑洞的其他信息作出的估算。”多尔曼说。

  在提到EHT项目未来的推进情况时,多尔曼表示,研究团队会在目前使用的观测点建造望远镜并改进阵列,争取再现喷流喷射区域的所有细节。在下一阶段,项目实现实时观测人马座A*天体的演化过程,并针对黑洞是如何喷射高能喷流这个疑问给出答案。

  EHT是一个国际大科学项目,其成员遍布全球各地。时值第三届世界顶尖科学家论坛,多尔曼特别向来自不同国家的团队成员致谢,并强调了全球合作解决共同面临难题的重要性。

 

作者:徐瑞哲

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