(2019·广州改编)-|||-塞尔、智利圣地亚哥中国台北、日本东京美国华盛-|||-顿)也都在同一时间公布了这张令天文学家兴奋的照-|||-片,宣布已经成功获得了超大质量黑洞的第一个直接-|||-视觉证据。该照片揭示了室女座星系团中超大质量-|||-星系M87中心的黑洞,这个黑洞距离地球5500万光-|||-年,质量为太阳的65亿倍。-|||-[科普一下]什么是黑洞?-|||-黑洞是现代广义相对论中,-|||-宇宙空间内存在的一种密度极-|||-大体积极小的天体。它一般是-|||-由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死-|||-亡后,发生引力坍缩产生的。恒星的核心被压缩成一-|||-个体积几乎为零的数学点,在那里它有无限的密度,-|||-这个点被命名为奇点。发生这种情况时,需要比光速-|||-还大的速度才能逃脱出去。因为理论上任何物体的-|||-速度不可能超过光速,所以无论是物质还是辐射都无-|||-法逃逸。任何经过黑洞边界的东西,包括光,都永远-|||-被吞噬而无法逃脱了。-|||-虽然名字都叫黑洞但长得可不一样。就像人有-|||-高矮肥瘦之分,黑洞家族也分为三类:-|||-第一类 小不点 黑洞 倍到上百倍-|||-恒星级质量 质量是太阳的几十-|||-第二类中等身材洞 几千倍到几万倍-|||-中等质量|质量大约是太阳的-|||-第三类 巨无霸 黑洞 万倍以上-|||-超大质量 质量在太阳的几百-|||-恒星级质量黑洞太小了,以现有的技术直接拍-|||-到它们的真容几乎不可能。4月10日亮相的主角,是-|||-超大质量黑洞。-|||-[热点一]为什么能给不发光的黑洞拍照?-|||-这些年,黑洞这个名词频频出现在媒体报道中,-|||-想必很多人都已经对它有些了解。恒星级质量的黑-|||-洞是由大质量恒星演化到末期核心发生引力坍缩而-|||-成。中等质量黑洞和超大质量黑洞的形成的具体方-|||-式目前还没有定论可能是由小黑洞合并形成,也可-|||-能是由黑洞通过吞噬物质逐渐形成,还可能是由大量-|||-气体物质直接坍缩形成。-|||-黑洞给人最深刻的印象就是吞噬一切甚至光-|||-线。如果是孤零零的黑洞,我们真的是没办法采用电-|||-磁波手段进行拍摄了-|||-但通常都有物质环绕在黑洞周围,组成一个盘状-|||-结构,叫"吸积盘"。吸积盘内的物质围绕黑洞高速旋-|||-转,相互之间由于摩擦而发出炽热的光芒释放出包-|||-括从无线电波到可见光、到X射线波段的连续辐射-|||-吸积盘处于黑洞"视界"的外部,因此发出的辐射可以-|||-逃逸到远处被我们探测到。-|||-因此,我们拍摄到的不是黑洞本身,而是利用其-|||-边界上的物质发出的辐射勾勒出来的黑洞的轮廓,就-|||-像看皮影戏一样-|||-[热点二]为什么选择银河系中心和M87星系中-|||-心的黑洞作为研究对象?-|||-本次首先公布的是星系M87中心黑洞的照片,-|||-银河系中心的黑洞照片还在数据处理中。据悉,在银-|||-河系内,人类已发现了20多颗恒星级质量的黑洞,距-|||-离我们最近的3400多光年,但为什么不选择这些相-|||-对较近的黑洞进行观测,而非要舍近求远选择26000-|||-光年之外的银河系中心的黑洞和5500万光年之外的-|||-M87星系中心的黑洞呢?这是因为这些恒星级黑洞-|||-的质量太小,直径相也较小,因此从地球上观测,张-|||-角反而不如较远距离的超大质量黑洞大。-|||-计算表明,银河系中心黑洞的视界直径约2400-|||-万千米,M87星系中心黑洞的视界直径约390亿千-|||-米。看清银河系中心的黑洞,需要53微角秒的角分-|||-辨率,看清M87星系中心的黑洞,则需要22微角秒-|||-的角分辨率,都落在了事件视界望远镜的观测能力范-|||-围内。银河系中心黑洞的视直径比M87星系中心黑-|||-洞的视直径要大一些。-|||-[热点三]照片是如何拍出来的?-|||-黑洞图像是由"事件视界望远镜(EHT)"项目组-|||-织获得的。EHT把地球上的8台射电望远镜组合起-|||-来,形成 了一个口 径如地球大小的"虚拟"望远镜。照-|||-片拍摄于2017年4月,是由事件视界望远镜合作项-|||-目在全球使用8台望远镜进行为期5天的观测结果-|||-照片展示了一个中心为黑色的明亮环状结构,其黑色-|||-部分是黑洞投下的"阴影",明亮部分是绕黑洞高速旋-|||-转的吸积盘。望远镜接收到的光是5500万年前发出-|||-的。天文望远镜获取的数据量非常大,一晚上就能收-|||-集到2PB(约2000 TB)。如此庞大的数据难以用网-|||-络传输,必须装到硬盘里,空运到MIT。约半吨重的-|||-硬盘在2017年6月交给了凯蒂·布曼博士和她的机-|||-器算法团队-|||-他们不仅需要整合数据,还需要过滤掉像大气湿-|||-度等因素产生的噪声,并且要精确同步各地望远镜捕-|||-获的信号。布曼领导了一系列精心测试,旨在确保-|||-EHT获得的黑洞照片不是某种技术故障或侥幸的结-|||-果。在某一个测试阶段,需要把合作组织拆分成4个-|||-独立的分析团队,各自独立分析数据,直到他们绝对-|||-确信各自的分析结果。原本预计一年洗好的照片,花-|||-了两年时间才让世界看到。-|||-10.关于世界首张黑洞照片,下列说法不符合文意的-|||-一项是()-|||-A.这张照片是首次获得的宇宙超大质量黑洞存-|||-在的直接视觉证据,今年4月在全球6个城市-|||-同时公开对外发布-|||-B.这张照片拍摄的对象是室女座星系团中超大质-|||-量星系M87,它距离地球5500万光年,质量是-|||-太阳的65亿倍。-|||-C.这张照片的拍摄工具是位于全球各地的8台射-|||-电望远镜,它们被组合起来形成了一个口径如-|||-地球大小的"虚拟"望远镜。-|||-D.这张照片的拍摄时间是2017年4月,天文望远-|||-镜拍摄获取的数据量非常庞大,科学家们过了-|||-两年时间才对外公布照片-|||-11.下列说法符合文意的一项是 )-|||-A.恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后,发生-|||-引力坍缩就会形成黑洞。黑洞家族有多种类-|||-型,本次拍摄的属于其中的"巨无霸"。-|||-B.有很多恒星级质量黑洞距离地球相对较近,但-|||-是它们的质量太小直径相对也较小,从地球-|||-上观测,张角比较远距离的超大质量黑洞大-|||-C.科学家们对银河系中心黑洞也进行了观测,这-|||-个黑洞距地球260000米年,视界直径约2 -|||-千米,目前它的照片还在数据处理中-|||-D.布曼博士将合作组织拆分成4个独立的分析团-|||-队,各自独立分析数据,这样确保了黑洞照片-|||-不是某种技术故障或侥幸的结果。-|||-12.下列对材料中相关内容的理解和分析,不正确的-|||-一项是(()-|||-A.首次黑洞照片拍摄活动参与人员多,调动的科研-|||-设备范 ^circ , ,照片从拍摄到公布经历的时间长。-|||-B.黑洞本体是无法直接支拍摄的,但吸积盘与黑洞-|||-发生摩擦会产生辐射,这个辐射可以被探测到。-|||-C.人类对于黑洞的认识,目前还是很有限,比如对-|||-一些黑洞的形成原因,科学界就有不同的猜测。-|||-D."事件视界望远镜 ((EHI))^99 尽管具有强大的观测-|||-能力,但很难拍到那些恒星级质量黑洞的照片