人類首張黑洞照片問世,對人類的意義如何

人類首張黑洞照片問世,對人類的意義如何

北京時間昨晚9點,「事件視界望遠鏡」(EHT)項目在布魯塞爾、聖地亞哥、上海、臺北、東京、和華盛頓全球六地同時召開了發佈會,發佈了人類歷史上首張黑洞照片,這是人類首次通過圖像直觀的看到黑洞。「黑洞」到底是個什麼洞?科學家們是如何發現它的?又是怎麼給他拍照的呢?


人類首張黑洞照片問世,對人類的意義如何

黑洞並不是宇宙中的一個洞,或是「時空裂縫」。它是現代廣義相對論中,宇宙空間內存在的一種天體。黑洞的引力很大,使得視界內的逃逸速度大於光速。「黑洞是時空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫的天體。」黑洞也並不是真的「黑」,只是無法直接觀測,但可以藉由間接方式得知其存在與質量,並且觀測到它對其他事物的影響。


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1916年,德國天文學家卡爾·史瓦西通過計算得到了愛因斯坦引力場方程的一個真空解,這個解表明,如果將大量物質集中於空間一點,其周圍會產生奇異的現象,即在質點周圍存在一個界面——「視界」。一旦進入這個界面,即使光也無法逃脫。這種不可思議的天體被美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒命名為「黑洞」。


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1970年,美國的「自由號」人造衛星發現了與其他射線源不同的天鵝座X-1,位於天鵝座X-1上的是一個比太陽重30多倍的巨大藍色星球。該星球被一個重約10個太陽的看不見的物體牽引著,天文學家一致認為這個物體就是黑洞,它就是人類發現的第一個黑洞。


人類首張黑洞照片問世,對人類的意義如何

這些年來,人類從未停止對黑洞的探索。天文學家們通過各種間接證據表明黑洞的存在,比如,黑洞有強引力,對周圍的恆星、氣體會產生影響,根據黑洞吸積物質(吃東西)發出的光來判斷黑洞的存在。


人類首張黑洞照片問世,對人類的意義如何

2017年4月,天文學家為了觀測黑洞視界邊緣上的物理過程,動用了分佈在全球的8座毫米/亞毫米波射電望遠鏡,這些望遠鏡組成了一個虛擬的,口徑接近整個地球的望遠鏡。這座虛擬的望遠鏡,稱為「事件視界望遠鏡」。只要所有觀測臺天氣條件合適,它們會立即開啟,人類將首次對黑洞拍照,揭開近百年來仍無解的黑洞謎底。


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望遠鏡目標最終指向距離地球25000光年的人馬座A*黑洞以及M87星系黑洞。前者是位於銀河系中心一個亮度極高且緻密的無線電波源,屬於人馬座A星系的一部分,星系的「心臟」就是超大質量黑洞的所在,它也被看作研究黑洞物理的最佳對象;而M87星系核心的黑洞質量,估計可能會達到30億至64億個太陽質量。


人類首張黑洞照片問世,對人類的意義如何

黑洞本身的確不發光,但是黑洞最主要的特點是引力比較強。黑洞周圍有很多氣體,這些氣體在黑洞引力的作用下會往黑洞裡下落,下落過程中,這些氣體就會變的非常熱,所以就會發出非常強的輻射。在圖中看到的這些明亮的光環,就是非常熱的氣體發出來的輻射。此次的照片意義非凡,你有什麼想說的嗎?


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