昨天拍的黑洞離我們有500萬億光年,距離這麼遠怎麼拍到的?光都要走500萬億年?

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人類首張黑洞照片

4月10日晚9點在上海舉行的“ 事件視界成果發佈會”,從頭至尾我都看了,發佈會上公佈了人類首張黑洞照片。現在就我的理解向大家作一科普。

首先糾正題目所說的“500萬億光年”,根據與會專家解說,人類拍的首張黑洞照片是距離我們5500萬光年,而非500萬億光年。可觀測宇宙才920億光年,怎麼能出來這麼遠的黑洞,如果是這麼遠,我們現在絕對看不見,它已經在可觀測宇宙之外了。更何況全宇宙也沒有這樣大。

這個黑洞是室女座星系團的核心M87星系的中央黑洞,而非有人說的銀河系中心黑洞。


室女座星系團的M87星系(這個黑洞就位於中央發亮處)

不錯當初事件視界望遠鏡(EHT)是對M87星系的中央黑洞和銀河系中心黑洞進行成像拍照,但目前只拍出了M87星系的中央黑洞,還沒有拍出或沖洗出銀心黑洞的照片。當然實際上在這個事件視界望遠鏡之前的2013年曾用6臺射電望遠鏡對銀心黑洞進行了拍照,並於2018公佈了結果,


2018年公佈的銀心黑洞圖片

圖片只具黑洞的初步形狀,還算不上黑洞真正的照片。這次發佈的這張M87星系中央黑洞照片是2017年4月5日至14日拍攝的,經過兩年的數據分析拼接而成。首張照片中橘黃色是黑洞吸積盤,本來是射電波段,我們是看不到的,是有意用可見光(橘黃色)作了處理,但這顯示了射電波的真實形態,是真正的黑洞形態。



下面說說距離這麼遠,人們是如何拍到的。理論上無論距地多遠的光,地球上的望遠鏡都能拍攝到,但關鍵是清不清,所以必須要有足夠的分辨率和相當短的觀測波長,因為波長越短越清,但短的波長穿透力差,為了解決這些問題,只能加大望遠鏡的口徑。根據測算對這麼遠的天體拍照至少需要地球直徑這麼大口徑的望遠鏡,單靠任一臺望遠鏡根本拍不清,於是人們把地面的8個能夠拍攝黑洞波長的射電望遠鏡臺站利用VLBI(甚長基線干涉測量技術)組成地球直徑大小口徑的虛擬望遠鏡。



分佈地球各地的8臺站射電望遠鏡

這臺虛擬望遠鏡的分辨能力用一句話來形容:可以在地球看到月球上的一個蘋果。


這個M87星系黑洞質量相當於65億個太陽質量,中間的陰影直徑有1000億公里,是黑洞真正視界的2.5倍。
這張黑洞照片的確是光走了5500萬年到達地球后被捕捉拍攝到的,也就是說這是M87星系中央黑洞5500萬年前的樣子。不是這個黑洞的實時照片。5500萬年對於宇宙已經138.2億歲的年齡來說不算長,只相當於1/250,目前我們已經觀測到了宇宙大爆炸10億年後的天體那時發出的光。


物原愛牛毛1


你看錯了,昨天公佈的黑洞照片,距離地球的距離是5000多萬光年,而非500萬億光年,另外科學家通過計算認為,人類可以看到的宇宙極限,最遠也不會超過半徑465億光年。

因為就算在465億光年的半徑之外,仍然有些無盡的宇宙空間,但由於宇宙一直在膨脹當中,那裡的光永遠也無法抵達地球。

所以以地球為中心點,半徑465億光年宇宙空間,就被人類稱之為視界內宇宙,這部分的宇宙是可以被人類觀測到。

但由於光的傳播需要時間,所以人類看到的都是過去的宇宙,例如昨天拍攝到黑洞照片,距離地球有5000多萬光年,所以我們所看到的黑洞照片,是它5000多萬年以前的模樣。

另外照片上的黑洞位於一個叫M87的星系當中,這個黑洞的質量非常大,大約達到了太陽的64億倍,而銀河系中心的黑洞人馬座a,它的質量只有太陽的450萬倍左右。

所以可以想象這顆黑洞該有多麼的恐怖,但科學家認為這顆黑洞之所以如此直大,可能是因為若干個黑洞融合在一起,最終導致一個巨無霸的產生。



最後還有一點,可能有同學會有一個疑問,既然黑洞連光都可以吞噬,為什麼人類還能拍到黑洞的照片,這是因為被黑洞吞噬的物質,會大量聚集在黑洞的周圍,然後圍繞著黑洞進行旋轉,並且行成一個厚厚的吸積盤。

由於吸積盤外面的物質和內部的物質旋轉的速度不一樣,結果就會導致摩擦的產生,而摩擦也會發熱和發光,所以黑洞雖然人類看不見,但黑洞周圍的吸積盤往往發出明亮的光,這些光是可以被看見的……


種植恆星


厲害了,我的哥,你這個問題問的真是顛覆了人類對可觀察宇宙約930億光年直徑的認知了,而且幾乎超出了5376倍還有餘。

昨天關於“事件視界望遠鏡”的發佈會我大概全程看了一下,對幾個數據記憶猶新,比如M87黑洞距離咱們地球約5500萬光年,其質量約是太陽的65億倍,雖然它距離非常的遠,但是由於它的質量和體積都很大,因此從地球上看它的角度大小與看銀河系中心人馬座A*的大小几乎相同。


不過,光年是長度單位,不管是5500萬光年還是500萬億光年,所表達的意思都是光在這些年裡穿越的里程,也就是說我們現在所觀測到的多少光年之外的天體,其實就是多少年之前的事情了,就好比我們看到的太陽光,都是約8分20秒之前從太陽表面發射出來的,而假如瞬間站在2232光年外合適的位置,或許可以通過最先進的科學儀器觀測到秦朝“焚書坑儒”的現象。

儘管黑洞是不發光的密度、質量以及體積足夠大的天體,連光都難逃它的魔爪,因此不可能按照正常的光學原理捕捉它,但黑洞畢竟是由客觀物質組成的,因此總有一些表象來“出賣”它,比如高能熱輻射(X射線),而科學家正是利用了這一點“窺視”到了室女座M87超大質量黑洞的真容。


物質是運動的物質,運動是物質的運動,這一點無論是在自然科學還是哲學社會科學中都普遍存在的道理,在人類探索宇宙的過程中,總會遇到這樣或那樣的困難,但只有我們在科學探索的道路上堅持不懈,透過現象看本質,總能在紛繁複雜的環境中找到突破點,不斷打開科學認識的大門。

以上內容,歡迎點評!


地理那些事


首先說明一下,昨天公佈的人類歷史上第一張黑洞照片是來自M87星系中心的黑洞,質量為太陽的65億倍,它距離我們有5500萬光年,而非500萬億光年。

這張黑洞照片並不是我們傳統意義上的拍照,因為直接觀測是什麼也觀測不到的。黑洞雖然是黑洞,連光也跑不出來,但是黑洞周圍會有發光的現象,這是因為黑洞在吞噬周圍恆星的時候,就形成了一個吸積盤,有時吸積的氣體也會形成噴流,從而形成輻射和光線,因此黑洞可以被觀測到。

想要拍攝到黑洞起碼需要像地球那麼大的望遠鏡才可以,於是科學家就利用了化整為零的方法在全球八個地方佈下了同步觀測的望遠鏡,來收集由黑洞發射過來的1.3毫米輻射波。


事實上,這些數據早在2017年就已經收集完成,這些龐大的數據利用了2年時間才把它“洗”

出來。


既然是距離地球5500萬光年,也就是說光要走5500萬光年之久,所以說這張黑洞照片只是它很久以前的樣子。


神秘大百科


黑洞第一張照片發佈盛讚之時,請允許理性質疑

4月10日,全球新聞發佈會,公佈了有史以來的第一張黑洞照片,吸睛全球。

先羅列一些報道關鍵詞看看:

超過200名科學家費時10多年,全球8臺望遠鏡聯網,同時觀察5天,裝滿近3000個硬盤的數據,通過2年多的超級計算機處理,一個質量為太陽的65億倍、距離我們5500萬光年的黑洞照片,終於有史以來第一次合成,這是近百年來對愛因斯坦廣義相對論的證實。

不看事實,就憑這一串數字,就知道影響有多大、有多艱難、有多偉大、有多麼具歷史性。

就一張照片,嚴格說是電腦合成的一張照片,沒有太多的理論解說,引典論經就是百年前的愛因斯坦廣義相對論,但在4月10卻引爆全球。

你看,一個柿餅樣的黑洞照片多麼來之不易,科學變得如此高大上,倘若有人質疑,我相信會鄙視死、唾沫會淹死,一定會有人大罵:小學文化的神經病跑出來在此胡言亂語。

因為按常識:你可以去質疑一個人的學術成果,但你不可能去質疑世界級的頂尖團隊的研發成果;你可以去質疑簡易的實驗操作,但你不能懷疑頂尖級的世界科技;你可以不相信臨時的理論總結,但你不能不相信準備充足、長期計劃的權威報告。

總之,普通人根本沒有資格去質疑,也不敢質疑,如螞蟻懷疑大象的能力叫自不量力、自取其辱,但我還是覺得,這黑洞的第一張照片,更像皇帝的新裝,我更象那個小孩,我就是要說,這照片有一點“照騙”之質疑。

質疑?可以,理由呢?好,說說理由:

質疑1:黑洞照片合成的光從何來?

一個距離5500萬光年的黑洞,包括光都不能逃離的超大質量天體,通過捕捉黑洞“事件視界”裡的光,用電腦合成了首張黑洞照片,這是照片發佈者的相關解說。

5500萬光年啦,我們的8臺射電望遠鏡竟然都能同時精確定位這個黑洞,5天內捕捉到黑洞輻射,並能判斷這輻射就來自這個黑洞,我們只能感嘆太神奇了!地球人的科學如此發達!望遠鏡如此先進!

當然,據發佈者聲稱,射電望遠鏡拍到的是大量的波普信息,大都並不是黑洞波普,因為黑洞的位置和軌跡並不知道。

計算機提取望遠鏡大量波普數據,憑什麼判斷哪些是黑洞的,哪些不是呢?是什麼理論論證了黑洞波普或輻射頻率?

發佈者說以愛因斯坦的廣義相對論計算的黑洞波普進行提取,很有意思,這前提是愛的理論和預言必須證確,才有正確的黑洞波普,顯然這照片是用愛的廣義相對論推導出的波普,再電腦合成的理論照片。

請問:憑什麼可以證明愛的理論預言的黑洞正確,這理論計算出的波普就是正確的?還反過來說證明了愛的廣義相對論。這明顯是以己之矛攻己之盾的遊戲!

質疑2:黑洞輻射真能抵達地球?

就算質疑1不成立,地球人的望遠鏡確實有這樣發達,能準確捕捉大黑洞輻射,但什麼理論能定義:5500萬光年的黑洞輻射能到達地球?並能保留存在並可以觀測到?

5500萬光年的距離,5500萬年前的黑洞微弱的“視界”光譜,這是多大的概念,用心的讀者細思。

到今天,科學界對光的本質都不能完全認識,光的傳播方式和光的波粒二象性都不能明確解說的情況下,憑什麼判斷黑洞輻射能抵達地球?又僅僅憑黑洞輻射的光譜分析,就能計算出黑洞質量、引力、大小、密度、距離,還能確定光線被黑洞吸收,這些靠譜嗎?

如果這些計算方法,複雜得只有三個半人才懂,如果他們說告訴你也不懂,我覺得這種科學已經成了神學,更應該質疑。

質疑3、引力定義下的黑洞預言靠譜嗎?

什麼是引力?到今天,引力的起源和本質還是不解之謎,牛頓的引力定義僅僅在低速宏觀物理中適用,在量子理論裡,已經證偽了牛頓引力理論不適用,而愛因斯坦重新定義引力概念,並由此預言黑洞存在,但近百年來,卻無法驗證。

用一個說不清楚起源和本質的引力定義,一個被證偽只有侷限適用的引力概念,卻推導出黑洞預言,還被觀察到了,真的靠譜?

所以以上說法,與其說黑洞照片論證了愛因斯坦的理論,不如說愛因斯坦理論在論證黑洞照片。

質疑4、如何證偽?

這張照片是不是黑洞照片,真的只有天知道,因為不能證偽。倘若一個學者或一個國家質疑,誰還能組織另一個這樣高大上的陣營重拍驗證?誰能再等得起10多年出張照片?能嗎?不可能吧!

這樣,一個精心的團隊完全可以憑藉證偽難的事實,用以保護自己犯錯或“照騙”。

所以,我非常佩服諾貝爾的頒發人,當年沒有因為《相對論》而為愛因斯坦頒發諾貝爾獎,因為他們的理由就是:《相對論》我們不懂,也不能證偽;同樣,對於首張黑洞照片,就算我們不質疑,因為我們看不懂,也不能證偽,至少先保持沉默,而絕不是無原則的喝彩。


華龍新觀



可觀測宇宙直徑才930億光年,此次拍攝的M87星系中心黑洞距離我們5500萬光年,而不是題主所說的500萬億光年!

事件視界虛擬望遠鏡由分佈在全球各地的射電望遠鏡組成,起放大率超過哈勃望遠鏡1000倍,相當於整個地球大小的它卻是一個射電望遠鏡,因此無法直接把黑洞拍出來讓我們看見,只能不斷接收黑洞發射的電磁波,最後將這些數據放到計算機中進行最後成像。

M87星系距離我們5500萬光年,也就是說我們現在看到是5500萬年前的M87,此次事件視界望遠鏡拍攝到的黑洞也是5500萬年前的“老黑洞”。這種情況在宇宙觀測中其實是非常常見的,哈勃望遠鏡在可見光波段看到的M87也是5500萬年前的M87,和視界事件望遠鏡看到的沒有什麼區別。

我們人類能看到的可見光其實也是電磁波的一部分,而且只是一小部分,還有非常多的光是我們肉眼無法看到的。因此單單用哈勃這樣的光學望遠鏡是無法全面探索宇宙的,並且哈勃本身能力也實在有限,無法直接看到M87中心的黑洞。

M87中心的黑洞每時每刻都在向外發射電磁波,我們架在地球上的視界事件望遠鏡只不過碰巧收到了它5500萬年前黑洞周邊發射的“老電磁波”而已。


宇宙探索未解之迷


實際就是要拿錢出來養部分閒人,讓他們吃了飯有事幹,拿著個神馬望遠鏡對著天天天照。

N天后照到個神馬黑洞,深不見底的,就說是不管神馬杆捅進去也是徒勞,反正洞洞沒感覺。再奇葩是,這黑洞洞不是你想捅就能捅到,就是孫悟空筋斗雲也要N……N…N也不見得金箍棒能捅進。

也不曉得不挨邊的事做起來意義何在?就為某些人好奇心,動則巨資投入,就為探索發現這個乾癟黑洞洞?

今天見識到這個黑洞洞,隔著5000萬光年,跟煤球火眼一樣。據說,這個黑洞洞威力無窮,任何東東都能吞噬,太嚇人了,不過總感覺就是“天方夜譚”。

報一個5000萬光年距離,這些用望遠鏡照的是準備騎駱駝去?還是準備騎馬去?或者用現代大功率火箭🚀去相會?


和言悅色


探索宇宙中的奧秘是科學一直不斷努力的方向,也是人類更加認知自己以及自己家園的一個動力。每一次科學成果,每一場壯觀宇宙畫面,都讓我們感到快樂,感到震驚,更感覺到人類在這世上是多麼的渺小又偉大。所以近日黑洞照片的公佈更是讓人類為之震驚。



在大家震驚感慨之餘,有一位網友向大家提出了一個問題,他說黑洞距離我們500萬億光年,我們究竟是怎麼看到他們的,拍到他們的?難道光都要走500萬億光年嗎?確實我們知道光年是長度單位,一光年差不多等於我們9.5萬億公里,可以看出一光年的長度有多長,所以500萬億光年的長度更是無法想象,因為太遠了,而且我們要知道光年越大,離我們現在的時間就越久遠,就是我們看到的是以前的模樣,這在我們腦海中完全是沒有邊際的。因為我們我們平常用相機拍照的時候可以明顯感覺到,稍微遠一點的東西拍的都比較模糊,在遠一點我們可能就拍不到了,所以光年所代表的距離我們想象不出來,500萬億光年更是不敢想。



首先現在地球可觀測的宇宙直徑是900多億光年,所以500萬億光年是不值一提的。但是因為黑洞本身具有特殊性,作為一種特殊天體,它具有很強的引力,造成周圍的空間是扭曲的,還有就是隻允許外部物質輻射並進入,不允許離開,就連光都出不去,所以黑洞本體是非常黑的,這也就給我們探測黑洞增加了難題。不過在這裡要說的是黑洞距離我們是5500萬光年,而不是500萬億光年,如果黑洞真的是距離我們500萬億光年,可能以目前的科學水平是無法觀測到的,也就沒有了令我們為之震驚的黑洞照片。




不過雖然黑洞距離我們5500萬光年,比前面所說的500萬億近的不止一點兩點,但是光年距離還是非常遙遠的,而且我們看到的黑洞是很多年前的黑洞的樣子,這是非常了不起的。而這一壯舉主要的得益於一個科學團隊經過不懈研究並於3年前得出的新算法,隨後通過這個算法將望遠鏡收集到的數據加以整理,這才得到了這張珍貴的黑洞照片,這是世界上第一張真正屬於黑洞的照片,讓我們相信了世界上是真的有黑洞存在的,也讓以前的一些科學家比如霍金等人的研究成果得到進一步證實。還有就是光就像人類一樣是一直在走的,永不停歇的。




所以說人類在進步,科學水平也在不斷強大,沒有任何困難是可以阻擋科學的腳步的,所以一起努力吧!


小蠻腰的思穎小而美


明明是5000多萬光年,怎麼到題主這裡就成了500萬億光年?要知道,可觀測宇宙只有930億光年,而不可觀測宇宙的直徑估計也就25萬億光年,跟這500萬億光年差得太多了。

另一方面,從時間上來說也是差得太多了。如果我們觀測到500萬億光年之外的目標,這意味著光都要走500萬億年的時間才能來到地球上,我們看到的是500萬億年前的景象。然而,根據多種模型結合觀測數據的計算,宇宙的年齡只有上百億年。

事實上,從宇宙尺度來看,第一個被直接觀測到的黑洞離地球不算太遠,它所在的M87星系距離我們不到5400萬光年。只要等待大約5400萬年的時間,M87*黑洞的周圍物質發出的光就能跨過星系際空間到達地球,經由射電望遠鏡的接收,最終可以對其進行成像。因此,我們所看到的M87*黑洞照片其實是一張“非常古老的”照片,因為照片中的黑洞景象其實是5400萬年前的。

總之,無論天體離地球有多遠,只要經過足夠的時間之後,它們所發出的光最終可以來到地球上,我們就能通過各種波段的天文望遠鏡對此進行接收,並觀測到它們。光速的限制使得我們不可能看到遙遠天體的實時景象,我們所看到的都是宇宙的過去。


火星一號


題主看錯了,昨天拍攝到的黑洞距離我們是5500萬光年,而非500萬億光年。

上圖就是我們拍攝到的黑洞,位於室女座星系團的中心星系——m87星系。不要看錯了,不是m78,這個星系距離我們5500萬光年,超出本星系群的範圍了,質量有65億個太陽,遠比銀河系中心400萬個太陽質量的人馬座A*大的多,發光的部分是黑洞周圍加熱的氣體,中心那個黑色就是黑洞視界了。

上圖有四個星系,最左邊的就是我們銀河系Milky Way,第三個就是m87,確實比我們大很多,中心黑洞比銀河系的大也就不足為奇了。

事實上,直徑有1000億公里的中心黑色圈,不完全是黑洞的視界,據科學家說,黑洞的視界還比中心的黑圈小一些。即便這樣算下來,這個黑洞的視界半徑也是我們的冥王星到太陽距離的幾十倍不等。

對於可觀測宇宙中的天體,只要它發射的光能夠到達地球被我們捕捉到,我們也就能看見它。m87中心的黑洞儘管距離我們有5500萬光年,但它的輻射在歷經5500萬年,還是被我們地球的望遠鏡捕捉到了,所以能被拍到。


科學家比喻這次的拍攝是很有挑戰性的,相當於在地球上看月亮上的一個蘋果一樣,好在這個巨大的虛擬望遠鏡還是拍攝到了。


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