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第一張黑洞照片 科學家揭開黑洞神秘面紗

2019-04-11 09:02:31來源:網絡

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  原標題:第一張黑洞照片公布了,原來它長這樣!

  四海網訊 黑洞到底長什么樣?在2019年4月10日之前,沒有人知道確切的答案。

  科幻電影里經常喜歡描繪黑洞,并給出自己的想法。近年來最出名的一部與黑洞相關的電影莫過于2014年上映的《星際穿越》,它讓觀眾們“親眼”看到了黑洞的樣子。

  這個名叫“卡岡圖雅”的黑洞由黑色天區(qū)與明亮光環(huán)構成,相對論物理學家基普·索恩為影片設計了這個黑洞形象。2015年2月,該影片相關的可視化黑洞論文發(fā)表在期刊《Classical and Quantum Gravity》上,一定程度代表了學界對黑洞外觀的看法。

  《星際穿越》中的黑洞“卡岡圖雅”

  然而,你可以想象嗎?《星際穿越》上映五年后,人類居然真的可以看到黑洞的真容了!身為有史以來第一批“看見”黑洞的本屆人類,小編真的很開心啊!

  北京時間2019年4月10日晚間,事件視界望遠鏡(EHT)宣布了超大質量黑洞的照片。真實的黑洞是長這個樣子的:

  這次拍的是哪個洞?

  黑洞一向在宇宙間神秘莫測。

  這個連光線都無法逃脫其視界的物體,被美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒(John Archibald Wheeler)描述其為“不可思議的天體”。它由一個密度無限大、時空曲率無限高、體積無限小、熱量無限大的奇點,加上周圍一部分空空如也的天區(qū)組成,吞噬著臨近宇宙區(qū)域的所有光線與物質。

  其中,黑洞的幾乎所有質量都集中在奇點上,它也是黑洞強大引力場的中心。奇點周圍的天區(qū)存在一個臨界半徑,被稱為“視界面”。在這個半徑內,就是黑洞的“勢力范圍”。

  當前質量天文學家將宇宙中的黑洞分成三類:

  恒星級質量黑洞(幾十倍至上百倍太陽質量) 超大質量黑洞(幾百萬倍太陽質量以上) 中等質量黑洞(介于兩者之間)

  本次被拍照的就是黑洞界的“大塊頭”——超大質量黑洞。

  不過問題來了,拍照的前提是找到拍照對象。在這個連光線都能吞噬掉的怪物面前,如何才能確定它的位置呢?

  據(jù)介紹,在這次拍照前,天文學家們通過各種間接的來表明黑洞的存在,主要有三類代表性:一是恒星、氣體的運動透露了黑洞的蹤跡,因為黑洞的強引力會對周圍的恒星、氣體會產生影響;二是根據(jù)黑洞吸積物質(相當于“吃東西”)發(fā)出的光來判斷黑洞的存在;三是通過看到黑洞成長的過程“看”見黑洞。

  據(jù)了解,視界面望遠鏡此次觀測目標主要有兩個,一是銀河系中心黑洞Sgr A*,二是位于星系M87中的黑洞。之所以選定這兩個黑洞作為觀測目標,是因為它們的視界面在地球上看來足夠大。其它黑洞因為距離地球更遠或質量大小有限,觀測的難度更大。

  其中,Sgr A*黑洞的質量相當于400萬個太陽,所對應的視界面尺寸約為2400萬公里,相當于17個太陽的大小。M87中心黑洞的質量則竟然達到60億個太陽質量,視界范圍大約是冥王星軌道的三倍。

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