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wang.zhou.803 的博客

 
 
 

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寻找时空魅影:新天文算法或将成像黑洞  

2016-06-10 09:56:35|  分类: 科学研究(新技术) |  标签: |举报 |字号 订阅

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黑洞之所以叫“黑”洞,是因为光无法从其事件视界内逃逸,无法直观的捕捉到它的一举一动,它就像宇宙中的鬼魅,潜伏在时空中。

科学家一直在寻找观测黑洞的方法,但截至目前,仍只能通过一些间接的观测数据来推断和猜测。那么科学家有哪些“观察”黑洞的方法呢?

寻找时空魅影:新天文算法或将成像黑洞 - 月儿弯弯 - wang.zhou.803 的博客
 黑洞如鬼魅般潜伏在时空中

-引力效应

黑洞强大的引力引起的一些特殊情况就能被科学家捕获:研究人员能观测到黑洞对周围天体的吸积现象,还能通过其扭曲时空形成的引力透镜观察到一些天体奇怪的成像。通过这些引力效应收集的数据,以此来推断黑洞的数据。

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 奇怪的引力效应:爱因斯坦环

-宇宙射线

黑洞吞噬物质会产生强大的X射线,科学家通过X射线太空望远镜追寻时空中的X射电源,结合哈勃空间望远镜拍摄的可见光图像,以此来窥探黑洞“进食”。这种观测方法形象点说,是把射电望远镜的“听觉”与光学望远镜的“视觉”合二为一,从而筛选出特征不符的天体,最终定位到某个黑洞。就好比你想在茫茫人海中寻找一个拥有甜美声音的美女,你远远看到一个美女,但可能是个公鸭嗓女汉子,你听到一个甜美的声音,却可能是个娘娘腔纯爷们,单凭听觉或视觉,你永远无法断定你找到的是何方神圣……

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 黑洞吞噬恒星产生X射线

-引力波

引力波其实也应归于引力效应中,但它值得单独拿出来说说。目前引力破还没有实际应用于观测黑洞,但今年年初的发现实在是太振奋人心了:科学家通过不断尝试,在失败中汲取经验,在科技发展中创新,终于捕获了引力波,而引力波,的确可以成为另一种观测黑洞的方法,假以时日随着引力波探测技术的完善,或许我们能从引力波角度看到黑洞不为人知的一面。

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 双黑洞加速绕行产生引力波

科学家通过这些方法积累了大量关于黑洞的数据及相关信息,也为艺术家提供了更多描绘黑洞的思路,于是我们在互联网上可以找到各式各样的黑洞图片,遗憾的是,他们均来自猜测,或来自某位大师的灵感,我们何时才能真正看到黑洞图像?

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 瑞士艺术家FabianOefner的黑洞作品

也许,不会太远了……目前,美利坚传来消息,他们开发了一种算法,集合这颗星球上所有观测站的数据,填补信息空缺,以整个地球为基准,打造一个“行星基”大型射电望远镜盘,把困扰人类许久的时空魅影成像出来。据每日邮报,美国麻省理工学院研究人员开发的这种新型算法,可以帮助天文学家绘制黑洞图像,这项研究是“事件视界望远镜”项目的一部分,目前已有6个天文观测台加入研究。

这个高大上的算法称为“补丁优先化连续高分辨率图像再现”,该方法能实现提取视觉信息并建立图像。当两个望远镜接收到同一信号时,大气噪音会使得这些信号不尽相同,研究人员必须计算其中差异才能有效提取视觉信息,这个算法能综合三个望远镜的观测数据,有效解决大气噪音问题,利用处理过的数据绘制更精确的图像。

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 神秘的黑洞

该算法使用的模型比典型天文学算法更复杂,研究人员对它充满期待。我们可能永远无法理解程序猿的世界有多么疯狂和纯粹,我们也许永远也看不到黑洞原本的真面目,但至少,这个算法或许能为我们展示黑洞更多的细节,带来史无前例最逼真的黑洞成像。

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