“有圖有真相”，黑洞相片的發(fā)布，為科學(xué)家進一步研究其“吞噬機制”供給了直接素材。
北京時間10日晚9時許，包括我國在內(nèi)，全球多地同步發(fā)布了黑洞“真容”。該黑洞坐落室女座一個巨橢圓星系M87的中心，間隔地球5500萬光年，質(zhì)量約為太陽的65億倍。它的中心區(qū)域存在一個暗影，周圍環(huán)繞一個新月狀光環(huán)。網(wǎng)友驚嘆——分明是個“甜甜圈”。
相片上的黑洞，略顯“萌態(tài)”。但實際上，它是只不折不扣的怪獸，在世界中游走并吞噬著全部。這次發(fā)布的黑洞相片不僅供給了黑洞存在的直接“視覺”依據(jù)，也再一次證明愛因斯坦廣義相對論在極點條件下依然成立，同時還為地理學(xué)家進一步研究黑洞吸積物質(zhì)的詳細機制供給了可能。
給黑洞拍張“寫真”有多難
“黑洞”簡單來說，便是引力大到連光都不能逃出的天體?；鸺梢燥w出地球，可你跳起來總會落到地面上，由于你的速度不如火箭快，總會被地球引力給拉回來。而黑洞這樣的天體，引力大到能把速度最快的光都拉回到自身。黑洞的鴻溝，叫事情視界（event horizon），這個鴻溝以內(nèi)的全部，咱們都無法看見——全部都被黑洞“吃掉”了。
你可能認為黑洞便是黑的?？傻乩韺W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，黑洞終究黑不黑要看環(huán)境。假如沒有什么東西可以“吃”，那些“安靜黑洞”確實是黑的。假如周圍有物質(zhì)掉進黑洞的話，當(dāng)物質(zhì)進入黑洞引力場，地理學(xué)上稱為吸積過程，物質(zhì)會被加熱到幾千上萬攝氏度的高溫，宣布明亮的X射線輻射。從這個意義上來說，這些“活潑黑洞”可謂世界中最明亮的天體之一。
要想直接看到黑洞，就得找不太安靜，又不太活潑的黑洞。即便是符合要求的黑洞，也大多由于間隔咱們太悠遠或許被漂浮的世界塵埃遮擋，而無法被直接觀測到。
更重要的是，黑洞自身就不可見，黑洞構(gòu)成的“事情視界”相對于世界來說又太小。比方太陽直徑是140萬千米，相當(dāng)于把它壓縮到6千米以內(nèi)，才干成為一個黑洞。要想看到黑洞，就得找足夠大的黑洞。
黑洞雖然總處于“隱身”狀態(tài)，但在它周圍存在的物質(zhì)會釋放出電磁波，這些信息逃不過射電望遠鏡的“眼睛”。在曩昔10多年時間里，麻省理工學(xué)院(MIT)的科學(xué)家們聯(lián)合了其他研究機構(gòu)的科研人員，展開了“事情視界望遠鏡”項目，旨在直接看到黑洞自身的那個黑色外表和附近物質(zhì)宣布的光。包括我國科學(xué)院上海地理臺在內(nèi)的一些國內(nèi)機構(gòu)也參加了此次國際合作。
他們利用散布在世界各地的8臺射電望遠鏡，組成一臺巨大的虛擬望遠鏡，口徑相當(dāng)于地球直徑。這一虛擬望遠鏡“攝影”的重點對象是兩個黑洞，一個是坐落銀河系中心的“人馬座A*”，另一個坐落代號為M87的超巨橢圓星系中心。而此次發(fā)布的相片便是后一個黑洞。從2017年4月發(fā)動攝影至今，僅“沖洗”相片就耗費了約兩年時間。
愛因斯坦早已埋下彩蛋
這一次發(fā)布的黑洞相片，再一次證明了一百多年前，愛因斯坦提出的廣義相對論。
愛因斯坦把時間和空間視為四維時空，把引力可視為時空結(jié)構(gòu)的歪曲，然后徹底推翻了牛頓物理學(xué)對時間和空間的知道。廣義相對論宣布之后求出的第一個解，其中就包含了黑洞：當(dāng)一個天體的質(zhì)量被壓縮到足夠小的規(guī)模，這些質(zhì)量就能進入事情視界，連光也逃不出來，它外面便是黑的。
時隔一百年后，黑洞的相片供給了其存在的直接“視覺”依據(jù)，證明在引力場極強條件下廣義相對論依然是對的。觀測結(jié)果是與理論預(yù)言一致，這是對科學(xué)理論正確性證明必不可少的一環(huán)。
這次拍攝到的黑洞的“暗影”區(qū)域（也便是亮環(huán)以內(nèi)，中心以外的部分），到黑洞中心的間隔，已經(jīng)達到了黑洞半徑也便是所謂“事情視界”半徑的2.5倍。經(jīng)過這張相片，可以更加細心地研究黑洞終究是怎樣“吞噬”物質(zhì)，在它的周圍又是怎樣構(gòu)成了吸積盤和噴流現(xiàn)象。
總之，一張寫真照，讓黑洞從“傳說”變成了目之所及的實際。咱們這一代人也足夠幸運，可以在“家門口”第一時間見證現(xiàn)代科學(xué)前沿的重大進展。而在我國科學(xué)院上海地理臺協(xié)調(diào)下，國內(nèi)許多科學(xué)家也實地參加了此次國際合作，成為不可或缺的“我國元素”。
北京時間10日晚9時許，包括我國在內(nèi)，全球多地同步發(fā)布了黑洞“真容”。該黑洞坐落室女座一個巨橢圓星系M87的中心，間隔地球5500萬光年，質(zhì)量約為太陽的65億倍。它的中心區(qū)域存在一個暗影，周圍環(huán)繞一個新月狀光環(huán)。網(wǎng)友驚嘆——分明是個“甜甜圈”。
相片上的黑洞，略顯“萌態(tài)”。但實際上，它是只不折不扣的怪獸，在世界中游走并吞噬著全部。這次發(fā)布的黑洞相片不僅供給了黑洞存在的直接“視覺”依據(jù)，也再一次證明愛因斯坦廣義相對論在極點條件下依然成立，同時還為地理學(xué)家進一步研究黑洞吸積物質(zhì)的詳細機制供給了可能。
給黑洞拍張“寫真”有多難
“黑洞”簡單來說，便是引力大到連光都不能逃出的天體?；鸺梢燥w出地球，可你跳起來總會落到地面上，由于你的速度不如火箭快，總會被地球引力給拉回來。而黑洞這樣的天體，引力大到能把速度最快的光都拉回到自身。黑洞的鴻溝，叫事情視界（event horizon），這個鴻溝以內(nèi)的全部，咱們都無法看見——全部都被黑洞“吃掉”了。
你可能認為黑洞便是黑的?？傻乩韺W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，黑洞終究黑不黑要看環(huán)境。假如沒有什么東西可以“吃”，那些“安靜黑洞”確實是黑的。假如周圍有物質(zhì)掉進黑洞的話，當(dāng)物質(zhì)進入黑洞引力場，地理學(xué)上稱為吸積過程，物質(zhì)會被加熱到幾千上萬攝氏度的高溫，宣布明亮的X射線輻射。從這個意義上來說，這些“活潑黑洞”可謂世界中最明亮的天體之一。
要想直接看到黑洞，就得找不太安靜，又不太活潑的黑洞。即便是符合要求的黑洞，也大多由于間隔咱們太悠遠或許被漂浮的世界塵埃遮擋，而無法被直接觀測到。
更重要的是，黑洞自身就不可見，黑洞構(gòu)成的“事情視界”相對于世界來說又太小。比方太陽直徑是140萬千米，相當(dāng)于把它壓縮到6千米以內(nèi)，才干成為一個黑洞。要想看到黑洞，就得找足夠大的黑洞。
黑洞雖然總處于“隱身”狀態(tài)，但在它周圍存在的物質(zhì)會釋放出電磁波，這些信息逃不過射電望遠鏡的“眼睛”。在曩昔10多年時間里，麻省理工學(xué)院(MIT)的科學(xué)家們聯(lián)合了其他研究機構(gòu)的科研人員，展開了“事情視界望遠鏡”項目，旨在直接看到黑洞自身的那個黑色外表和附近物質(zhì)宣布的光。包括我國科學(xué)院上海地理臺在內(nèi)的一些國內(nèi)機構(gòu)也參加了此次國際合作。
他們利用散布在世界各地的8臺射電望遠鏡，組成一臺巨大的虛擬望遠鏡，口徑相當(dāng)于地球直徑。這一虛擬望遠鏡“攝影”的重點對象是兩個黑洞，一個是坐落銀河系中心的“人馬座A*”，另一個坐落代號為M87的超巨橢圓星系中心。而此次發(fā)布的相片便是后一個黑洞。從2017年4月發(fā)動攝影至今，僅“沖洗”相片就耗費了約兩年時間。
愛因斯坦早已埋下彩蛋
這一次發(fā)布的黑洞相片，再一次證明了一百多年前，愛因斯坦提出的廣義相對論。
愛因斯坦把時間和空間視為四維時空，把引力可視為時空結(jié)構(gòu)的歪曲，然后徹底推翻了牛頓物理學(xué)對時間和空間的知道。廣義相對論宣布之后求出的第一個解，其中就包含了黑洞：當(dāng)一個天體的質(zhì)量被壓縮到足夠小的規(guī)模，這些質(zhì)量就能進入事情視界，連光也逃不出來，它外面便是黑的。
時隔一百年后，黑洞的相片供給了其存在的直接“視覺”依據(jù)，證明在引力場極強條件下廣義相對論依然是對的。觀測結(jié)果是與理論預(yù)言一致，這是對科學(xué)理論正確性證明必不可少的一環(huán)。
這次拍攝到的黑洞的“暗影”區(qū)域（也便是亮環(huán)以內(nèi)，中心以外的部分），到黑洞中心的間隔，已經(jīng)達到了黑洞半徑也便是所謂“事情視界”半徑的2.5倍。經(jīng)過這張相片，可以更加細心地研究黑洞終究是怎樣“吞噬”物質(zhì)，在它的周圍又是怎樣構(gòu)成了吸積盤和噴流現(xiàn)象。
總之，一張寫真照，讓黑洞從“傳說”變成了目之所及的實際。咱們這一代人也足夠幸運，可以在“家門口”第一時間見證現(xiàn)代科學(xué)前沿的重大進展。而在我國科學(xué)院上海地理臺協(xié)調(diào)下，國內(nèi)許多科學(xué)家也實地參加了此次國際合作，成為不可或缺的“我國元素”。
