这两天,黑洞照片的出世轰动了全世界,这可是世界上首张黑洞的照片。据说,冲洗这张照片需要两年的时间。那么,到底黑洞照片怎么拍的呢?为什么黑洞照片冲洗这么难?专家总结了黑洞发布的三个难点。下面我们来看看黑洞照片发布三大难点是什么。
黑洞照片怎么拍的 黑洞照片发布三大难点是什么
全球多个国家和地区的科研人员组成“事件视界望远镜”项目(EHT)尝试观测黑洞的“事件视界”。何为“事件视界望远镜”?EHT是一个由分布在全球各地的射电望远镜组成的虚拟望远镜阵列,口径与地球直径相当,由全球200多位科研人员共同参与。
而黑洞照片为啥“冲洗”需要约2年时间呢,一方面是数据量非常大,涉及到全球八个不同地方的望远镜,另外是在数据处理的过程当中很多技术难点导致处理时间比较长。
中国科学院国家天文台研究员苟利军表示,这相当于第一次直接帮助我们确认黑洞的存在。
此前,天文学家都是通过各种间接的证据来表明黑洞的存在,而EHT项目,则是通过这个拥有地球直径的“虚拟望远镜”直接观测到了黑洞边缘的图像。人类首张黑洞照片的问世,将对研究黑洞具有重要意义。
黑洞照片发布三大难点是什么
第一张真实的黑洞照片来相当来之不易,早在2017年4月份就已经完成拍摄,但直到今天,过了整整两年,才有了第一张的照片。这其中过程非常困难,即便以超级计算机来处理,也需要非常漫长的时间。
为了拍摄到位于五千多万光年之外的超大质量黑洞,需要分布在全球的8个天文台的射电望远镜同时对目标进行拍摄。通过干涉技术,可以使射电望远镜的等效直径达到地球直径,从而有能力分辨出遥远黑洞的事件视界。
虽然实际的观测时间只有五天,但产生了海量的观测数据,相当于大型强子对撞机在五年内产生的数据。如此庞大的数据量,甚至都无法在线传输。为此,天文学家只能把数据记录在硬盘中,然后再送到两个独立的数据中心——马克斯普朗克射电天文学研究所和麻省理工学院。在那里,数据被超级计算机分别进行独立处理。
数据量不但极其庞大,而且处理起来还极其麻烦。因为环绕黑洞运行的气体运动非常复杂,没有现成的工具可以进行处理。另外,超级计算机还要校准不同望远镜接收到信号的时间差,而这又是一项庞大的工程。
总之,对于黑洞的数据处理是前所未有的。即便在超级计算机的辅助下,仍然需要两年的时间才能把第一张黑洞照片“冲洗”出来。
总结三大难点:
(1)数据运输花了很长时间,最后用飞机花了几个月运输千万亿大小字节的数据;
(2)对校准非常小心,观测所有黑洞在本质上起重要作用的小碰撞和摆动;
(3)内部设立独立审查小组处理所有数据。
黑洞是什么形状的?
在理想状态下,只要一个黑洞是孤立的,那么它就是一个绝对黑暗的空间。黑洞到底是什么,我们谁也不知道,只知道它们可能存在,但绝对是看不见它的。根据科学家们的探测,只有通过在事件视界区域的发光,才有可能确定它的存在。出现这种情况有两个原因:
(1)黑洞制造了一个弥漫气体尘埃云的图像,里面的密度在不断增加。
(2)通过黑洞附近的光量子,改变了它的轨迹。有时这种变形是如此巨大,以至于在它进入内部之前,光线在其周围弯曲可达数次。
根据天文学家的说法,这颗恒星是有形状的,它看起来就像一弯新月。这是因为面对观察者的一方,由于特殊的空间原因,看起来总是比另一方更明亮。“新月”中间的黑圈就是一个黑洞。
很多时候我们在拍身份证的时候都会发现照身份证是需要免冠照片,当然也不是只有身份证需要,还有各种的证件,经常会被要求提供正面的免冠照,大家也都知道现在是网络时代,所以会有很多的新名词出现,如果不知道的话那岂不是就落伍了,下面就一起去了解了解免冠照片是什么意思?免冠照片可以化妆吗?
免冠照片是什么意思
免冠照片指的是不戴帽子、不化妆的素颜免冠正面像,通常免冠照片是用于正式证件的时候使用,戴上帽子和化妆会影响本人的真实面貌所以会采取使用免冠照片。
免冠照片可以化妆吗
可以化淡妆
1. 身份证照片应为正面头像,拍摄时头和脸不得歪斜和侧转。
2. 拍摄时脸上不得有汗水及油污。
3. 拍摄时应脱去帽子,不得穿制服,如工作服,警服,学生服等。
4. 不得戴有色眼镜,经常带眼镜的居民,拍摄时必须按规定佩带拍摄点提供的无镜片眼镜框,镜框不得遮住眼睛和眉毛;
5. 拍摄时应将头发整理好,长发者应露出两耳,绝不可遮挡眼睛眼角,发型不得梳过高,过于凌乱,涂抹发胶,啫哩水等必须洗净吹干。
6. 染发者会被系统判定为不合格相片,可以染黑后吹干,方可拍摄。一次性喷黑者不可拍摄,由于头发会反光会被系统判定为不合格照片。
7.被拍摄者必须将五官清楚显露,不得佩带首饰(如发、耳环、项链等),不得化妆(如化眼影、睫毛膏、粉底、腮红、唇彩等),纹眉者必须还原本身眉毛颜色。
8.因二代证底色为白色,浅色系服装及颜色艳丽的服装会被系统判定为不合格照片,被拍摄者必须穿着深色有领衣服,衣服上不得有装饰(如胸针等),穿着高领毛衣必须将脖子露出,不得遮掩。
9. 拍照时不得留胡须,若是长期蓄胡必须说明清楚。
10.特殊人群必须在办证时注明清楚。
11. 拍照时表情端庄大方。
免冠照片有何要求
1、居民身份证制证用数字照片样式
2、照片规格:358像素(宽)×441像素(高),分辨率为350dpi
3、颜色模式:24位RGB真彩色
4、要求:公民本人的近期彩色照片图像,图像背景为纯白色,不着制式服装或白色上衣,常戴眼镜的居民应佩戴眼镜,要求图像清晰、层次丰富、神态自然无明显畸变
5、头像大小及位置:为确保照片质量和人像的尺寸、角度、姿态、色彩等统一,公安部制订并公布了身份证制证用数字相片技术标准(GA461-2004)。所有相片必须是近期正面免冠彩色头像,头部占照片尺寸的2/3,白色背景无边框,图象清晰、层次丰富、神态自然、无明显畸变,照片尺寸为32mm×26mm。
对于黑洞,我们从来都只是听说,或从影视剧作品中看到,但实际上却没有一张真实的照片。不过,近期,世界多个国家联合发布了史上第一张黑洞照片。那么,人类首张黑洞照片长什么样?第一张黑洞照片怎么拍的?下面我们一起来了解相关内容。
人类首张黑洞照片长什么样 第一张黑洞照片怎么拍的
人类首张黑洞照片揭示了室女座星系团中超大质量星系 Messier87中心的黑洞。该黑洞距离地球5500万光年,质量为太阳的65亿倍。图中心的暗弱区域即为“黑洞阴影”。
为了能一睹黑洞真容,2017年4月5日到14日之间,来自全球30多个研究所的科学家们启动了一项雄心勃勃的庞大观测计划。他们将分布于全球不同地区的8个射电望远镜阵列组成一个虚拟望远镜网络,希望利用其捕获黑洞影像。
最终,科学家们成功拍摄到了黑洞的第一幅“照片”。
北京时间2019年4月10日21时,这张照片在美国华盛顿、中国上海和台北、智利圣地亚哥、比利时布鲁塞尔、丹麦灵比和日本东京六地同时发布。传说中的黑洞终于揭开神秘面纱。
黑洞照片发布三大难点:
第一,数据运输花了很长时间,最后用飞机花了几个月运输千万亿大小字节的数据;
第二,对校准非常小心,观测所有黑洞在本质上起重要作用的小碰撞和摆动;
第三,内部设立独立审查小组处理所有数据。
黑洞照片拍摄到冲洗用两年
准备“相机”:
广义相对论预言,虽然黑洞本身不发光,但因为黑洞的存在,周围时空弯曲,气体被吸引下落。气体下落至黑洞的过程中,引力能转化为光和热,因此气体被加热至数十亿度。黑洞就像沉浸在一片类似发光气体的明亮区域内,事件视界看起来就像阴影,阴影周围环绕着一个由吸积或喷流辐射造成的如新月状的光环。
爱因斯坦的广义相对论已预测过这个“阴影”的存在,以及它的大小和形状。
科学家们期望这次能直接捕获到这个黑洞“阴影”的图像。
中国科学院上海天文台研究员路如森说:“对黑洞阴影的成像将能提供黑洞存在的直接‘视觉’证据。”
路如森说:“这就必须要保证望远镜足够灵敏,能分辨的细节足够小,从而能保证看得到和看得清。”
但满足上述所有条件,望远镜的口径需要像地球大小。
然而,目前地球上已有的单个望远镜最大口径也只有500米。
那该怎么办?
聪明的天文学家们想到了一个好办法——搞强强联合。
把地球上现有的一些望远镜“组合”起来,就能够形成一个口径如地球大小的“虚拟”望远镜,其所达到的灵敏度和分辨本领都是前所未有的。
于是,全球超过200名科学家达成了“事件视界望远镜”(EHT)这一重大国际合作计划,决定利用甚长基线干涉测量技术。
专家表示:“就是利用多个位于不同地方的望远镜在同一时间进行联合观测,最后将数据进行相关性分析之后合并,这一技术在射电波段已相当成熟。”
最终,科学家们选定了来自全球多地的包括南极望远镜等8个亚毫米射电望远镜。
路如森说:“它们多数都是单一望远镜,比如夏威夷的JCMT和南极望远镜。也有望远镜阵列,比如ALMA望远镜是由70多个小望远镜构成。”
选定目标:
在组建大型虚拟望远镜的同时,科学家们也在寻找着合适的拍摄目标。
黑洞剪影和周围环绕的新月般光环是非常非常小的。在拍照设备能力有限的情况下,要想拍摄到黑洞照片,必须找到一个看起来角直径足够大的黑洞作为目标。
科学家们甄选了一圈之后,决定将近邻的两个黑洞作为主要目标:一个是位于人马座方向的银河系中心黑洞SgrA*,另一个则是位于射电星系M87的中心黑洞M87*。
专家说:“由于黑洞事件视界的大小与其质量成正比,这也意味着质量越大,其事件视界越大。我们选定的这两个黑洞质量都超级大,它们的事件视界在地球上看起来也是最大的,可以说是目前最优的成像候选体。”
尽管如此被选择的两个黑洞已是最优成像候选体,但要清晰为它拍照,难度还是极其大。
Sgr A*黑洞的质量大约相当于400万个太阳,所对应的视界面尺寸约为2400万公里,相当于17个太阳的大小。然而,地球与SgrA*相距2万5千光年(约24亿亿公里)之遥。
调试相机:
要想看清楚两个黑洞事件视界的细节,事件视界望远镜的空间分辨率要达到足够高才行。要多高呢?
路如森说:“比哈勃望远镜的分辨率高出1000倍以上。”
但也别以为,只要虚拟望远镜阵列的分辨率足够高,就一定能成功给黑洞拍照。
实际情况并没那么简单!如同观看电视节目必须选对频道一样,对黑洞成像而言,能够在合适的波段进行观测至关重要。
此前的一系列研究表明,观测黑洞事件视界“阴影”的最佳波段是约为1毫米。
路如森说:“因为气体在这个波段的辐射最明亮,而且射电波也可以不被阻挡地从银河系中心传播到地球。”
在这种情况下,望远镜的分辨率取决于望远镜之间的距离,而非单个望远镜口径的大小。
为了增加空间分辨率,以看清更为细小的区域,科学家们在此次进行观测的望远镜阵列里增加了位于智利和南极的望远镜。
沈志强说:“这样设置是为了要保证所有8个望远镜都能看到这两个黑洞,从而达到最高的灵敏度和最大的空间分辨率。”
正式拍摄:
8个望远镜北至西班牙,南至南极,它们将向选定的目标撒出一条大网,捞回海量数据,为我们勾勒出黑洞的模样。
留给科学家们的观测窗口期非常短暂,每年只有大约10天时间。对于2017年来说,是在4月5日到4月14日之间。
除了观测时间上的限制,拍摄对天气条件要求也极为苛刻。
“因为大气中的水对这一观测波段的影响极大,水会影响射电波的强度,这意味着降水会干扰观测。”沈台说,“要想视界面望远镜顺利观测,需要所有望远镜所在地的天气情况都非常好。”
按照要求,计划选择的8个望远镜所在之处均是位于海拔较高,降雨量极少,全部晴天的概率非常高。
此外,要成像成功还必须要求所有望远镜在时间上完全同步。
北京时间2017年4月4日,事件视界望远镜启动拍摄,将视线投向了宇宙。最后的观测结束于美国东部时间4月11日。
观测期间,每一个射电望远镜都收集并记录来自于目标黑洞附近的射电波信号,这些数据然后被集成用于获得事件视界的图像。
最后,从拍摄到冲洗成功,用了两年的时间。
龙卷风到底有多恐怖呢?据说,最强的龙卷风有8颗原子弹的威力那么大,至于原子弹的威力,大家想想日本曾经的经历便是。这样说你可能也感受不到其强度,下面我们就来欣赏一下龙卷风图片真实照片大全,一起来感受感受最可怕的龙卷风袭击的场景画面。
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龙卷风的产生背景:
龙卷风形成的过程:地面上的水吸热变成水蒸气,上升到天空蒸汽层上层,由于蒸汽层上层温度低,水蒸气体积缩小比重增大,蒸汽下降,由于蒸汽层下面温度高,下降过程中吸热,再度上升遇冷,再下降,如此反复气体分子逐渐缩小,最后集中在蒸汽层底层,在底层形成低温区,水蒸气向低温区集中,这就形成云。
云团逐渐变大,云内部上下云团上下温差越来越小,水蒸气分子升降幅度越来越大,云内部上下对流越来越激烈,云团下面上升的水蒸气直向上升,水蒸气分子在上升过程中受冷体积缩小越来越小,呈漏斗状。
上升的水蒸气分子受冷体积不断缩小,云下气体分子不断补充空间便产生了大风,由于水蒸气受冷体积缩小时,周围补充空间的气体来时不均匀便形成龙卷风。
由雷暴云底伸展至地面的漏斗状云(龙卷)产生的强烈的旋风,其风力可达12级风以上,最大可达每秒120米以上。一般伴有雷阵雨,有时也伴有冰雹。
空气绕龙卷的轴快速旋转,受龙卷中心气压极度减小的吸引,在近地面几十米厚的薄层空气内,气流从四面八方被吸入涡旋的底部,并随即变为绕轴心高速向上旋转的涡流,所以龙卷中的风总是气旋性的,其中心的气压比周围气压低百分之十,一般可低至400hPa,最低可达200hPa。龙卷风具有很大的吸吮作用,可把海(湖)水吸离海(湖)面,形成水柱,然后同云相接,俗称“龙取水”。
导语:如果只依靠地球上的资源,难以支持人类的长期生存。为了解决这一问题,人类将向整个太阳系扩散。不过,人类必须要了解如何在太空中安全前行,以及利用其中的资源。火星基本上是沙漠行星,地表沙丘、砾石遍布且没有稳定的液态水体。星是地球上人类可以探索的距离较近的行星之一,从长期来看, 火星是一个可供人们移居的星球。下边给大家介绍火星真实照片,好奇号最新火星照片如下。
火星真实照片:根据无人探测器“好奇号”在火星“莫瑞孤峰群(Murray Buttes)拍摄的新影像,除了远方的群山,当地还有丘陵、台地,及岩壁,地貌与美国西南部的沙漠有些相似。
火星真实照片:NASA形容,“好奇号”仿佛进行了一趟“横越美国沙漠的公路之旅”。影像中,火星上有着与地球景观相似的崎岖山壁。
火星真实照片:火星地表的岩层
火星真实照片:火星基本上是沙漠行星,地表沙丘、砾石遍布且没有稳定的液态水体
火星真实照片:火星地质活动较不活跃,地表地貌大部份于远古较活跃的时期形成,有密布的陨石坑、火山与峡谷
火星真实照片:这是火星上最大的峡谷。
火星真实照片:一张张照片真是美得不像话!希望埃隆·马斯克能加了个油,小探有生之年也想上火星瞧一瞧~
火星真实照片:火星上的季节性沙丘,名为“Buzzel”。有种大海的水灵感呢~
火星真实照片:火星的北极沙丘长这样~竟是蓝白相间的~
火星真实照片:火山口的分层沉积物。看起来像油画~