2019 年 4 月 13 日

一篇文章帶你看懂黑洞照片背后的黑科技

衛(wèi)報

講解人 · 雪梨

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哈佛大學(xué)語言教育碩士

雪梨讀詩欄目創(chuàng)始人

今日導(dǎo)讀

本周三，首張黑洞照片正式發(fā)布，該照片是由全球 200 多位科研人員參與的“事件視界望遠鏡”（EHT）項目發(fā)布。早在 1915 年，愛因斯坦發(fā)表的廣義相對論就預(yù)言了黑洞的存在。隨后的一百多年里，各種觀測結(jié)果也不斷證實黑洞確實存在。然而，由于黑洞自身的特殊性，一直以來，我們都無法直接地看到黑洞的影像。此次人類首張黑洞照片的問世，不僅對黑洞這個研究領(lǐng)域本身意義重大，而且對整個數(shù)學(xué)界和物理學(xué)界都具有劃時代的意義。那么這次的 EHT 項目是如何突破以往的技術(shù)瓶頸，巧妙地捕捉到黑洞的影像的呢？此次觀測又可能有哪些獨特的發(fā)現(xiàn)呢？讓我們跟著雪梨老師一起進入今天的新聞。

帶著問題聽講解

1.如何理解“event horizon”？

2.觀測黑洞的主要障礙是什么？

3.事件視界望遠鏡（EHT）是如何“觀測”黑洞的？

新聞?wù)?/b>

Scientistsclose to first sighting of black hole in the Milky Way

科學(xué)家即將在銀河系中首次“觀測”到黑洞

Astronomers attempting to capture the firstimages of the black hole at the heart of the Milky Way have given early hintsthat the ambitious project has been successful.

天文學(xué)家試圖捕捉位于銀河系中心的黑洞的第一批圖像，他們提前給出了暗示：這個雄心勃勃的計劃取得了成功。

The observations, by the Event HorizonTelescope, are expected to be unveiled in the spring in one of the most eagerlyawaited scientific announcements of 2019. Now, a senior scientist on theproject has said “spectacular” data was gathered during observations of twoblack holes: Sagittarius A*, at the centre of the Milky Way, and a supermassiveblack hole called M87 in the Virgo cluster of galaxies.

來自事件視界望遠鏡（EHT）的觀測結(jié)果有望在今年春天的科學(xué)發(fā)布會上公開，這將會是 2019 年最受期待的發(fā)布之一。該項目的一位資深科學(xué)家說，目前已經(jīng)通過對兩個黑洞的觀測，收集到了“驚人的”數(shù)據(jù)，這兩個黑洞分別為：銀河系中心的人馬座 A* 和室女座星系團中一個叫做 M87 星系黑洞的超大質(zhì)量黑洞。

Prof Peter Galison, who is involved in theproject, said that, if successful, the EHT’s first image would become one ofthe most significant in the past 50 years of astronomy. “It’s anextraordinarily ambitious project,” he said.

參與該項目的彼得·蓋里森教授說，如果成功的話，EHT 的第一張黑洞圖像將成為 50 年以來天文學(xué)中最重要的圖像之一。他說：“這是一個極其雄心勃勃的項目?！?/p>

There is little doubt about the existenceof black holes. Until now, a black hole has never been directly observed. Themain barrier is that black holes are so compact that a telescope roughly thesize of Earth would be required to see even the nearest one.

黑洞的存在是毫無疑問的。但直到現(xiàn)在，黑洞還沒能被直接觀測到。主要的障礙是，黑洞太過致密，以至于即使是離我們最近的黑洞，都需要一個大約地球大小的望遠鏡才能觀測到。

The EHT gets around this by linkingtogether 15-20 telescopes. It uses a technique known as interferometry, inwhich astronomers on different continents simultaneously observe the same object,then combine the collected data on a supercomputer.

而 EHT 通過連接 15-20 個望遠鏡來巧妙地應(yīng)對這一問題。它使用了一種被稱為“干涉測量術(shù)”的技術(shù)，用這種技術(shù)，在不同大陸的天文學(xué)家可以同時觀測同一目標(biāo)，然后將收集到的數(shù)據(jù)組合在一臺超級計算機上。

Detailed observations will also be made ofdramatic jets of material that are thrown out from some black holes. It is notclear whether Sagittarius A* has jets—it is possible that they are too feebleto have been spotted previously—and the EHT could resolve this question.

（天文學(xué)家）還將詳細觀察從一些黑洞中噴射出的壯觀的噴流物質(zhì)。目前尚不清楚人馬座 A* 是否有噴流，因為它們可能太過微弱，以至于之前從未被發(fā)現(xiàn)，而 EHT 也許可以解決這個問題。

主編：李李亞、夏天

品控：雪梨

審核：Pita

https://www.theguardian.com/science/2019/jan/11/scientists-close-to-capturing-first-image-of-black-hole-at-the-centre-of-the-milky-way

重點詞匯

sight/sa?t/

v. 看到，發(fā)現(xiàn)

e.g.

英文釋義：to suddenly see something, especially something you have beenlooking for

例句：After days at sea, he finally sighted land.

theMilky Way

銀河（系）

e.g.

milky 搭配短語：milky skin

相關(guān)詞匯：galaxy

同義詞：the Milky Way galaxy

英文釋義：the galaxy that includes the earth

astronomer/??strɑ?n?m?r/

n. 天文學(xué)家

e.g.

詞根詞綴：astro-（星星）；nomy（學(xué)科）

派生詞：astronomy; astronaut

hint/h?nt/

n. 暗示，提示

e.g.

例句：Come on, give me a hint!

eventhorizon

事件視界

e.g.

*更多講解見今日“拓展內(nèi)容”

telescope/?tel?sko?p/

n. 望遠鏡

e.g.

詞根詞綴：tele-（遙遠的）

派生詞：telegraph; television

spectacular/spek?t?kj?l?r/

adj. 壯觀的；巨大的，驚人的

e.g.

搭配短語：a spectacular view

Sagittarius/?s?d???teri?s/

n. 人馬座，射手座

e.g.

Sagittarius A* 縮寫：Sgr A*

supermassive/?su?p?r?m?s?v/

adj. 特大質(zhì)量的，超大質(zhì)量的

e.g.

搭配短語：A supermassive black hole (SMBH)

Virgocluster (of galaxies)

室女座星系團

e.g.

相關(guān)詞匯：Virgo（n. 處女座）

相關(guān)詞匯：cluster（n. 叢；群）

cluster 搭配短語：a cluster of fans

extraordinarily/?k?str??rd??ner?li/

adv. 極其；特別地

e.g.

詞性拓展：extraordinary (adj.)

詞根詞綴：extra-（超過）；ordinary（平凡的）

compact/?kɑ?mp?kt/

adj. 緊湊的，密實的

e.g.

搭配短語：compact soil

搭配短語：a compact kitchen

getaround

應(yīng)對；逃避

e.g.

英文釋義：to find a way of dealing with a problem or of avoiding it

例句：There are ways of getting around the rules.

interferometry/?int?f??r?mitri/

n. 干涉測量術(shù)

simultaneously/?sa?ml?te?ni?sli/

adv. 同時地

e.g.

詞性拓展：simultaneous (adj.)

搭配短語：simultaneous translation

jet/d?et/

n.（水、氣等的）噴射流，噴流

e.g.

英文釋義：a thin stream of something, such as water or gas, that is forced outof a small hole

搭配短語：a jet of water

feeble/?fi?bl/

adj. 虛弱的；微弱的

e.g.

搭配短語：a feeble old man

搭配短語：a feeble light

spot/spɑ?t/

v. 看見；注意到

e.g.

例句：If you spot any mistakes in the article just tell us.

拓展閱讀

什么是黑洞？

一般情況下，黑洞是指由超大質(zhì)量恒星經(jīng)過劇烈爆炸之后，內(nèi)核坍縮產(chǎn)生的一個密度極大體積極小的天體，所以黑洞本質(zhì)上仍然是一個星球。

黑洞的事件視界

事件視界是一種時空的曲隔界線，也是黑洞的引力范圍。視界外的觀察者無法看到視界內(nèi)的任何事件。在非常巨大的重力影響下，黑洞附近的任何光線皆不可能從事件視界內(nèi)部逃脫。黑洞自身不發(fā)光，我們看到的光都來自于事件視界外面的物質(zhì)。

由于黑洞強引力導(dǎo)致的相對論效應(yīng)，如光線彎曲、引力紅移等，會導(dǎo)致黑洞周圍物質(zhì)發(fā)光的不對稱和扭曲；此外，事件視界外面的“環(huán)境”并不完全干凈，塵埃、氣體、磁場、噴流等因素都會對事件視界外物質(zhì)的發(fā)光產(chǎn)生影響。而且，事件視界望遠鏡的分辨率畢竟還是有限的，圖像的測量和重構(gòu)過程也很復(fù)雜。因此，盡管我們對事件視界望遠鏡“拍攝”的首張黑洞照片非常期待，但最終看到的黑洞照片卻并不那么清晰。

黑洞的噴流

噴流是天體附近噴射出的定向、狹長、高速的物質(zhì)流，也被稱為“宇宙火柱”。宇宙中很多星系的中心都存在著巨大的黑洞，當(dāng)周圍的天體物質(zhì)落入黑洞時，黑洞會噴射出火焰般的噴流。

對于黑洞的噴流機制，人類目前還沒有完全掌握。對于我們而言，黑洞的噴流是無規(guī)律的，我們需要根據(jù)天體進入的位置和速度來判斷噴射的具體情況。

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