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黑洞照片多少錢可以拍

發布時間: 2023-01-07 09:37:16

1. 黑洞照片怎麼拍的揭秘首張黑洞照片完整拍攝過程

2019年4月10日公布了人類第一張真正的黑洞照片,其實在2017年4月份的時候,這個團隊就在世界多個地區建立並連接了射電望遠鏡,利用無線電的最終成功成像,這也是世界14個研究中心共同努力的結果,所以實際上這是將各個天文台的照片疊加在一起,最終合成了一張圖片,本站帶大家一起了解。

什麼是黑洞

所謂黑洞是一種超級強大的天體,它有著強大的吸引力,甚至於連光都不能逃逸出去,這是在愛因斯坦廣義相對論中存在的。

而天文學家也根據質量將黑洞分成了三個大類,其一就是恆星級質量黑洞,其等於幾十倍到上百倍的太陽質量;其二就是超大質量黑洞,它可能相當於幾百萬倍太陽質量甚至還多,而中等質量黑洞主要位於這兩種黑洞之間。

黑洞是怎樣的存在

黑洞的名字可能會讓人誤解,既然是黑黑的洞,大家也沒辦法看到啊。但是既然沒辦法直接看到,怎麼樣證明它的存在呢。

第一,黑洞有著強大的吸引力,可能對周圍的恆星、氣體等等產生比較大的影響,所以通過觀測周圍的環境就可以確認是否有黑洞存在。

第二,黑洞在吸收物質的時候會發出光,可以根據這光芒來判斷和確認黑洞的存在。

第三,黑洞並不是一成不變的,可能會有一些生長的過程,可以通過這個來觀察黑洞是否存在。

黑洞照片怎麼拍的?

上面說的只能證明黑洞存在,但並不是直接看到黑洞,怎樣拍攝到黑洞的照片,也是通過了一番努力的。有一項叫做Event Horizon Telescope的國際組織想要解決種種問題,可以通過傳統的光學望遠鏡然後搭配其他的,最終創造出虛擬望遠鏡。

在2017年4月份的時候,這個團隊在世界多個地區建立了並連接了連接射電望遠鏡,這個巨大的網路也是世界14個研究中心共同努力的結果。

幾年來科學家都希望所有數據相連接,最終更加完整的展現圖像,這樣可以更好的捕捉到黑洞的具體形象。所以這張黑洞的照片實際上是將各個天文台的照片疊加在一起,最終合成了一張圖片,現在看到的黑洞照片和傳統照片不一樣,這是利用無線電的最終成功成像的照片。

現在的研究也才剛剛開始,拍攝黑洞的照片僅僅是第一步,還有很多相關的知識等待著大家去研究。

2. 黑洞照片怎麼拍的

  • 01

    黑洞“照片”實際上是用事件視界望遠鏡拍攝的黑洞陰影。黑洞有強大的引力,在一定范圍內連光線都無法逃脫,光線不能逃脫的臨界范圍被稱為黑洞半徑或者“視界面”。視界面以外的物質圍繞黑洞轉圈,形成明亮的吸積盤。中間不發光的黑洞在明亮吸積盤的襯托下形成“陰影”。

    黑洞是宇宙中引力最強的單一天體,在它的視界邊緣,連光都難以逃脫,原則上沒有任何物質可以從黑洞的視界邊緣(史瓦西半徑邊緣)逃出黑洞的引力束縛,雖然霍金輻射認為有些粒子對可以從黑洞的邊緣逃逸,但其輻射的物質量可以忽略不計,因此如果說只看黑洞本體的話,它是不會發光以及發出任何電磁波輻射的。

    那麼為什麼事件視界望遠鏡(全球八處射電望遠鏡陣列組成的像地球視面積一樣大的虛擬望遠鏡)又可以拍到黑洞的照片呢?這其實還是由於黑洞並非是單獨存在於宇宙中的,由於擁有強大的引力場,所以黑洞周圍通常都會聚集有恆星行星等其他天體,特別是在一些超大質量黑洞周圍,比如在我們銀河系中心黑洞人馬座a*的附近,至少有數百顆恆星在圍繞它運行,這樣我們就可以根據這些恆星的運動狀況,來判斷這個黑洞的存在並找到它的位置了。

    恆星也都是大質量的天體,這些天體距離黑洞很近的時候,常常會有一部分物質為黑洞所吞噬,而在被黑洞吞噬之前,這些物質會圍繞黑洞高速旋轉,形成黑洞周圍的吸積盤。這個吸積盤物質主要集中於黑洞的赤道地區,它看上去會非常的明亮,是宇宙中最為明亮的事物,而且由於黑洞的引力壓縮作用,吸積盤上的部分粒子物質會轉移到兩極地區被噴射出去,形成強烈的x射線,通過它暴露出來的這些信息,我們就能以其光亮和射線等來判斷黑洞的形狀了。

    事件視界望遠鏡所能拍攝的也是黑洞的這些部分,也就是視界邊緣之外的部分,由於這部分也是有其結構的,而且不同區域的光度不同,所以將能看出黑洞的大致輪廓,如果再對其進行數據處理的話,比如傾向於貼近黑洞的視界邊緣,將其附近電磁波等的強弱度表現出來,就可以得出關於黑洞的較為逼真的圖像,事件視界望遠鏡所能拍到的黑洞的照片,大致就是這個樣子。

    雖然今天我們看到了歷史上第1張關於黑洞的真實圖像,但其實我們所看到的距離黑洞的內部世界仍然很遠,而且黑洞的視界邊緣也並非黑洞的本體,科學家認為黑洞內部存在一個奇點,這個奇點才是黑洞物質的主要集中地,但是由於它深藏於黑洞的中心,我們也許永遠無法看到它。

3. 黑洞照片是怎麼拍的

據介紹,照片上的黑洞離地球有5000多萬光年,照片上是它5000多萬年以前的樣子。黑洞周圍的空間是彎曲的。黑洞本身是不可見的,把黑洞放到放光的背景里,看到的照片就是這樣的。

照片「主角」是室女座超巨橢圓星系M87中心的超大質量黑洞,其質量是太陽的65億倍,距離地球大約5500萬光年。照片展示了一個中心為黑色的明亮環狀結構,看上去有點像甜甜圈,其黑色部分是黑洞投下的「陰影」,明亮部分是繞黑洞高速旋轉的吸積盤。

在這次拍攝黑洞照片的過程中,多台設備同時觀測和記錄,然後將數據匯總到一起分析。2017年4月份的觀測中,8個台站在5天觀測期間共記錄約3500TB的數據(1TB等於1024GB,相當於500小時的高清電影)。

因為數據量龐大得不可能靠網路傳遞,所以EHT用硬碟來紀錄每個望遠鏡的原始觀測數據,再把硬碟寄回數據處理中心。

超級計算機需要獲取相同的信號到達兩個望遠鏡的時刻差(時延)以及時延隨著時間的變化快慢(時延率),校正射電波抵達不同望遠鏡的時間差,最後綜合兩個望遠鏡的位置信息、信號的強度以及上述兩個參數——時延、時延率,就可以對該天體的射電輻射強度和位置進行分析。

4. 我們能夠拍攝黑洞嗎

銀河系中心超大質量黑洞的首張照片公布,從這張照片中可以看出一個被亮環狀結構圍繞的暗弱中心區域,而且這個黑洞的之前拍攝的M87* 看起來非常相似,但是在質量跟體積上有著明顯的不同。

這張銀河系黑洞是人類的第二張黑洞圖片,由原來的理論計算到現在的真實影像呈現在人們面前,多虧了事件視界望遠鏡EHT。 該望遠鏡由分布在全球6地的8個射電望遠鏡組成的虛擬望遠鏡,相信隨著科技的發展會有越來越多清晰的黑洞照片。因為黑洞不發光,所以我們看不見黑洞自身,但繞轉的發光氣體給出了其存在的信號:一個被亮環狀結構圍繞的暗弱中心區域(稱之為陰影)。照片上顯現出的(射電)光都是由該黑洞的強大引力彎曲所致,這個黑洞的質量超過了太陽質量的四百萬倍。

5. 人類首張黑洞照片亮相有版權嗎

就算有版權,也是歸拍攝組所有,與其他組織應該沒有任何關系吧,除非那個組織能拿出,他們已經購買了該版權的證明,否則他們沒資格宣布版權!

6. 兩百餘名科學家籌備了十年,人類第一張黑洞照片的拍攝究竟有多難

黑洞照片拍攝需要非常精高端的望遠鏡,同時黑洞照片拍攝不能即拍即得,需要科學家經過幾個月的長時間對數據進行分析和統計。所以說黑洞照片的拍攝並不像大家想像中的那麼簡單,反而是一個非常復雜的科學研究過程。

因為黑洞內的引力很大,使得視界內的逃逸速度大於光速。而現在能對黑洞進行拍攝,無一不在說明現代科技的發展以及研究的進步。

7. 為什麼首張黑洞照片要沖印兩年是因為大嗎

黑洞照片並非直接用照相機拍攝,因為需要長達兩年的時間去“計算”出其接近的樣貌,才對外公布。當我們提及黑洞時候,總會有人好奇黑洞到底是什麼的樣貌?網上所流傳黑洞的樣子基本上是模擬出來的,直到19年的4月才真正有機會看到現實中黑洞的樣子,為何這個黑洞的照片需要兩年時間才可以沖印出來?很簡單,由於這是計算機計算出來的黑洞照片,數據很大自然需要比較長的時間。

並非因為黑洞的照片太大而需要兩年時間去沖印,而是想需要真實計算出黑洞照片的時間真的很長。

8. 想買個天文望遠鏡來觀測黑洞,買什麼型號的好

如果題主想要買天文望遠鏡來觀測黑洞,建議先入個門,先買一架哈勃太空望遠鏡練練手。哈勃售價大概15億美元,摺合人民幣100億元。不過,不知道NASA肯不肯賣?或者肯不肯再新造一架?

如果題主預算高一些,可以考慮NASA正在新造的更強望遠鏡——詹姆斯·韋伯太空望遠鏡。這架望遠鏡功能比哈勃強很多,當然售價也就高很多,估計為96.6億美元,摺合人民幣660億元。

用這兩架望遠鏡來觀測宇宙,看到廣義相對論所預言的引力透鏡效應是沒有問題的,上圖就是哈勃曾經拍攝到的愛因斯坦環。但如果想要用它們來直接觀測黑洞是不行的,因為黑洞會把光都吞掉,所以黑洞是無法直接看到的。不過,可以通過觀測黑洞周圍的恆星運動規律來間接探測黑洞的存在。

如果題主特別想研究黑洞,可以考慮入手事件視界望遠鏡,這種望遠鏡可以研究星系中心的超大質量黑洞的事件視界尺度結構。事件視界望遠鏡是全球合作項目,其造價可能與哈勃差不多。

我告訴你個大實話:再大的望遠鏡也只能看到天體的表面,而不能了解到天體的實質,要想知道天體的實質,在目前科學技術也無法完成的情況下,只能依靠自已的悟性去感悟其所以然。我還告訴你個大實話:對於其他人所提到的天體現象或圖片及計算的數據,只能作為你在探䆒過程中的參照物,千萬不能作為結果而停止了你的探究腳步,否則你將會一事無成。因為,如果把天地大自然當作一本知識書的話,那麼人類目前對這本書的認知情況都處在"前言"的概念階段。又如果把自古以來所有的 探索 者們當作學這書的學生的話,那麼這些包括國際注名專家在內的比如霍金和愛因斯坦等都屬於剛入門的初級學生。所以 探索 空間無限之廣,追究無止境。

想買個天文望遠鏡來觀測黑洞,買什麼型號的好?

從理論上來看,用光學望遠鏡看黑洞並沒什麼毛病!盡管黑洞視界直徑2-3倍以內即黑乎乎一片,但在這個界限以外卻仍然可以觀測到可見光!因為這是掉落黑洞的星際物質受到超強引力壓縮後的將有部分能量以可見光的形式發射出來!從理論上用光學望遠鏡看到黑洞(黑洞吸積盤)是完全沒有問題的!

一、最近的黑洞在哪裡?

麒麟座V616,距離2800光年,這是目前已知離地球最近的黑洞!V616是一個雙星系統,一個是9-13倍太陽的緻密天體,另一個是0.5倍太陽質量的恆星!

為什麼說這個緻密天體就是黑洞?因為根據對附近恆星的影響可以計算出這個質量大約為太陽的9-13倍,而超過奧本海默質量的天體將會無可避免的坍縮為黑洞,因此我們還是有十足的理由相信這里存在一個黑洞!

那麼它的視界是多大呢?

太陽的質量為:1.9891*10^30千克

黑洞質量我們按最大13倍計算

G=6.67259×10^-11N·m²/kg²

光速C=299792458米/秒

黑洞的史瓦希半徑r=38380.8米

即:38.38千米,按直徑計算約為76.76千米!

按2.5倍范圍內無發在可見光波段觀測,那麼這個黑洞黑暗區域的直徑約為191.9千米,假如你要買一個望遠鏡,想要看到黑洞的話,那麼需要在2800光年外看到這個直徑約為191.9千米的黑洞實體!

二、多大的望遠鏡才能看到?

決定望遠鏡能看多遠距離上多大的物體的,並不是望遠鏡的放大倍數,而是望遠鏡的物鏡直徑!因此天文同好有兩種追求:

1、無色差超級銳度的APO望遠鏡

2、大口徑集光力超強的DOB

一般目視黨的追求最多還有個日珥鏡,當然這個不在我們討論之列!那麼我們不計光學素質,僅僅從口徑的角度來計算下2800光年外一個191.9千米的物體大約需要多大的口徑!

物體的長度/距離=1.22×可見光波長/望遠鏡口徑

可見光波長一般取值為550nm,那麼望遠鏡口徑:

D=距離×1.22×可見光波長/物體長度≈92625432.06米

即:這個望遠鏡的物鏡需要9.26萬千米!

大約是地月平均距離的1/4多一點,當然想都不用想,這個望遠鏡沒有人能買得起,甚至沒有人能製造出來!因為拍攝M87*黑洞的望遠鏡是整個半個地球的射電望遠鏡組成的干涉陣列,而M87*黑洞是太陽質量的65億倍,距離為5500萬光年,當然有興趣的朋友也可以從電磁波段計算下看清它需要多大的口徑的望遠鏡!因為即使干涉陣列達到地球大小的射電望遠鏡也幾乎是極限解析度了!

觀測黑洞還是相對來說容易的,因為我們觀測黑洞是通過黑洞周圍吸積盤的熱輻射來觀測的。這也是最早發現的黑洞,天鵝座X-1。當年美國天文學家賈科尼,用高空氣球開始觀測X射線源,開創了一代天文學新領域。我年輕時做的研究也是這個方向,所以非常熟悉。

我跟賈科尼先生有過一次「偶遇」,2004年在法國開會,他有一個專題講座,我早早去會場,在會場的咖啡廳要了咖啡准備等下找個好位置聽講座。過了會,穿一身正裝的賈科尼先生坐下,要了羊角麵包+咖啡。開始准備資料。我過去,跟他說,您好,賈科尼先生,非常高興今天有機會今天聽您講座,我是從事Chanra X射線衛星工作的。他問我是哪裡來的,我說中國,他說他很快要訪問中國.......為了不妨礙他,我就先回自己座位。那時候他剛拿諾貝爾獎,付錢的時候,他拿了一張大鈔去付錢,服務生說,沒有零錢,不用找了。

回到正題,要觀測黑洞,那麼用一台高能X射線成像儀器,用高空氣球是最便宜的。這個東西沒有賣,但是我能幫您定製,成本價5000萬人民幣,包你探測到X-1這樣的黑洞周圍的X射線輻射,從而算是看到黑洞。

如果您錢多,我也可以幫你出面談,讓李惕碚院士他們給您設計一個軟X射線望遠鏡,按照目前價格,連同發射,15億人民幣應該夠了。至於Chandra這一級的,目前國際形勢有了變化,有錢未必能買下來。

有的答主說,哈勃什麼的,可見光波段對黑洞的輔助觀測目前不成熟。

黑洞由於本身不發光,而且還把光都吸收了,這就導致在可見光波段是沒辦法看見黑洞的,不管你用多逆天的望遠鏡都不可能直接看見黑洞,但是黑洞本身會不斷吞噬周圍的天體,在黑洞「吃飯」的時候,被「吃」的天體會由於黑洞的拉扯而形成發光的吸積盤,這樣一來就能把黑洞給「勾勒」出來。

遺憾的是目前的哈勃望遠鏡是看不到黑洞的吸積盤的,就連更先進的詹姆斯韋伯望遠鏡也看不到,所以題主想買天文望遠鏡看吸積盤的夢想怕是要黃了。

現在為止人類從來沒有真正意義上看到過黑洞,現在網路上流傳的所有黑洞圖片都是人為製作的,科學家們用來觀測黑洞的工具是射電望遠鏡而不是光學望遠鏡,所以題主要是真的想看黑洞,我建議把貴州的那口鍋買下來,畢竟FAST是目前最強的射電望遠鏡。

我們雖然看不見黑洞的吸積盤,但是射電望遠鏡可以收集到宇宙空間中的電磁信號,通過射電望遠鏡可以不斷的收集黑洞的信息,當收集到一定程度之後,就能在計算機中模擬出黑洞的樣子。

如果將來人類 科技 足夠發達,那麼就能人工製造一個小黑洞放在太陽系內,到時候只要你在安全距離,那麼就能自由的對黑洞進行觀測。

所以說題主不必花冤枉錢去買望遠鏡,只要讓自己活到人類有能力製造小型黑洞那一天就行了。

就連哈勃、開普勒、斯皮策和錢德拉這樣世界頂尖的太空望遠鏡也拍不到黑洞,即將上天的更先進韋伯望遠鏡也無法直接觀測到黑洞。

迄今為止,人類還沒有一張真正直觀的黑洞照片,也就是說無論什麼望遠鏡都無法直接觀測到黑洞。更別說自己花錢買一個業余天王愛好者望遠鏡了。

黑洞是一種宇宙中最極端的天體,是迄今所知處於宇宙「食物鏈」的頂端的天體。宇宙中還沒有什麼天體能夠與之抗衡,宇宙中速度最快最任性的光也不例外的被俘獲,一旦進入它的事件視界,就別想逃脫。

這個理論認為,當一個星體足夠緻密時,其引力使得時空的一塊區域極端扭曲,就連光也無法逃逸。人們用計算機模擬一顆大質量恆星坍縮過程,必然會出現這種緻密星體,從而預言了黑洞的存在。

後來越來越多的證據指向黑洞真實存在於宇宙中,而且非常之多。但這些證據都並非直接看到,而是通過觀測太空發出的能量輻射、引力對周邊星體的擾動和牽制,甚至吞噬恆星等間接信息,來確定那裡存在著一個看不見但摸得著(感覺得到)的奇異天體。

而且這些信息更多的是通過射電望遠鏡獲得的,科學家們得到這些信息,通過綜合分析計算機建模,就得出一個黑洞的狀態。

現在黑洞的存在已經成為主流天文學界的認知,但也有不同的聲音,一些天文學家依然質疑黑洞的存在。

世界天文學界正在建造更大更先進的望遠鏡,SKA項目就是一個宏偉射電望遠鏡陣列項目。

這個項目由多個國家聯合打造(包括中國),擬在非洲、澳洲等地域建造數千台射電望遠鏡,形成疊加直徑達到公里級乃至百公里級的大型射電望遠鏡平台,這樣對於天體研究將會取得重要進展。

這個項目正在建設中,MeerKAT是SKA項目重要前期工程之一,由64台天線組成,今年已經拍攝出人類迄今為止最清晰的銀河系中心黑洞照片(見上圖),震驚了天文學界,預示著這個項目的巨大潛力。

這樣的黑洞是一個天文愛好者們能夠用望遠鏡看到的嗎?

時空通訊觀點,歡迎點評討論。

建議題主上閑魚,然後聯系NASA賣家,聽說哈勃望遠鏡要退休了,可以考慮買二手,不過人家同意不同意就不知道了,反正地球望遠鏡是看不到黑洞視界的。

如果店家不賣,可以花90億美元請NASA出售詹姆斯韋伯備用望遠鏡,這里包括了火箭發射費用,然後你的後期維護,以後想多看幾天,還要請人去天上修理你的望遠鏡。

不過,根據現實情況,我估計喊馬雲買這樣的一個望遠鏡拿來自己玩,怕他都耐不住。

還有一個辦法,就是出資慧眼計劃,這樣可以共享部分你想看到的不是敏感機密的內容,我估計你得花10億美元左右的費用,畢竟我們國家造望遠鏡技術世界一流,但是性價比最高。

個人感覺你還是自己買一個望遠鏡好,不過你要提前幾年,最快兩三年才能拿到NASA的二手貨。這個是DIY定做的沒辦法,量產是沒辦法賣出去的。

綜上,你還想自己買一架望遠鏡看黑洞嗎?而且黑洞視界內你是沒辦法看到的!

想必你是剛入門的天文愛好者吧,我們知道黑洞目前是無法用光學望遠鏡觀測到的天體,只能觀測黑洞對於周邊星際物質或天體的影響從而間接的了解黑洞的存在與面貌。比如前不久公布的黑洞首張照片,是利用位於全球各處的八台亞毫米級的射電望遠鏡聯合觀測得到的圖像。

肯定買不起這么多,畢竟每一台的造價都得上億元。

由於這次拍攝的黑洞照片距離地球實在是太遠了,距離地球足足五千多萬光年,題主只是滿足好奇心,用不著看那麼遠距離的,看看最近的麒麟座V616就夠了。

麒麟座V616距離地球2800光年,質量大約為太陽的9-13倍,在它的周圍還存在一顆質量只有太陽一半的伴星,你可以通過小型的X射線望遠鏡觀測到此黑洞的吸積盤,不過,即便再小型,造價怎麼著也得1億元人民幣,除非你和製造商關系比較好,給你打個折。

如果你想看到引力透鏡:

引力透鏡是愛因斯坦廣相預言的現象,由於質量可以造成時空彎曲,所以光線在經過大質量的天體附近時,會發生偏折,就像是放了一個透鏡在觀測者與天體之間一樣,這就造成了多重成像的結果,著名的愛因斯坦環就是引力透鏡效應。

想要觀測引力透鏡效應需要使用光學望遠鏡,比如哈勃空間望遠鏡,只不過造價比較昂貴,有價無市,就算你買一個閹割版的光學望遠鏡,怎麼著也得花費幾億元。

所以想要達到你的既定目標,不準備幾個億看來是辦不成事情滴。

黑洞是否真實存在?前不久轟動全球的所謂黑洞照片也並非真正意義上的照片,而是靠電腦ps而成的數碼圖片,是按一些人的意願對什麼觀察數據處理計算出來的,作為業余天文愛好者何必去湊這個熱鬧?要看到什麼黑洞,其實並不難,你用個什麼東西把你何望遠鏡擋一下就是黑洞了,沒有任何光線進入望遠鏡,這和沒有任何光線發射出來的黑洞原理一樣,效果相同,更簡單些,兩眼一閉,你看到的就是黑洞。

9. 黑洞是啥玩意為什麼現在才能拍黑洞照片以前不能拍嗎

時空決定物質如何運動,物質決定時空如何彎曲。百年前愛因斯坦預言了黑洞,現已經被證實存在。科學家們花了兩年的時間才拍到黑洞的照片,所以很珍貴撒。人們為什麼要探索地球以外的世界,研究黑洞對我們有什麼好處?你可以看看這篇關於黑洞的科普文章:揭秘黑洞:原來黑洞真實存在,黑洞究竟有什麼?