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《星际穿越》科学顾问:黑洞照片为什么“糊”

 2019/4/12 8:45:06 学术科普 作者:新华网 我有话说(0人评论) 字体大小:+

新华社北京4月11日电(记者郭爽)不少人脑海中关于黑洞的形象来源于科幻电影《星际穿越》中清楚明亮的图像,而最新发布的人类首张黑洞照片却有点“糊”。对此,《星际穿越》科学顾问、诺贝尔物理学奖获得者基普·索恩11日在接受新华社记者采访时对两个黑洞图像的异同给出独家解析。

“模糊是因为(事件视界)望远镜的分辨率还不够好”,著名黑洞专家索恩说。他还解析了“事件视界望远镜”项目最新公布的M87星系黑洞照片,与《星际穿越》中“卡冈图雅”黑洞形象的三大不同。

首先,“卡冈图雅”的图像显示出强光,而最新公布的黑洞照片上的光却柔和得多。索恩指出,“卡冈图雅”的强光来自拍电影时IMAX相机镜头中模拟的光散射。对黑洞的真实观测可没有拍电影这么好的条件,“事件视界望远镜”中没有IMAX相机那样的光散射。

第二,真实照片中,黑洞一侧明亮,而另一侧暗淡。但《星际穿越》中的黑洞图像却没有这种差别。

索恩指出,与“卡冈图雅”黑洞相比,M87星系黑洞的多普勒频移作用显得非常强大,这使得照片中黑洞有一侧非常明亮。多普勒频移是指物体运动时,从那里发出的信号传到接收处时会出现相位和频率的变化。

事实上,索恩团队当初为《星际穿越》提供的黑洞模型中同样考虑了多普勒频移,但《星际穿越》导演克里斯托弗·诺兰“忽略”了这种亮度差异。

第三,电影中设定的“卡冈图雅”黑洞与真实M87星系黑洞本身就有不同,最大的不同在于二者的吸积盘厚薄程度等特性有差异,这可以部分解释为什么“卡冈图雅”黑洞图像的中心有一条亮带。

黑洞周围的光环为什么颜色不一样呢?此次对M87星系黑洞成像的“事件视界望远镜”的工作波段是毫米波。但人眼并不能看到毫米波,黑洞图像上呈现出的彩色光是科研人员经过计算机处理而成的。“事件视界望远镜”的科学家选择了红色,而《星际穿越》则选择了其他颜色。

(来源:新华网)