“有圖有真相”，黑洞相片的發(fā)布，為科學(xué)家進(jìn)一步研究其“吞噬機(jī)制”供給了直接素材。
北京時(shí)間10日晚9時(shí)許，包括我國(guó)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(gè)巨橢圓星系M87的中心，間隔地球5500萬光年，質(zhì)量約為太陽(yáng)的65億倍。它的中心區(qū)域存在一個(gè)暗影，周圍環(huán)繞一個(gè)新月狀光環(huán)。網(wǎng)友驚嘆——分明是個(gè)“甜甜圈”。
相片上的黑洞，略顯“萌態(tài)”。但實(shí)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(duì)論在極點(diǎn)條件下依然成立，同時(shí)還為地理學(xué)家進(jìn)一步研究黑洞吸積物質(zhì)的詳細(xì)機(jī)制供給了可能。
給黑洞拍張“寫真”有多難
“黑洞”簡(jiǎn)單來說，便是引力大到連光都不能逃出的天體。火箭可以飛出地球，可你跳起來總會(huì)落到地面上，由于你的速度不如火箭快，總會(huì)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(gè)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(rèn)為黑洞便是黑的。可地理學(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(shí)是黑的。假如周圍有物質(zhì)掉進(jìn)黑洞的話，當(dāng)物質(zhì)進(jìn)入黑洞引力場(chǎng)，地理學(xué)上稱為吸積過程，物質(zhì)會(huì)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(gè)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(yuǎn)或許被漂浮的世界塵埃遮擋，而無法被直接觀測(cè)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(duì)于世界來說又太小。比方太陽(yáng)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(gè)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(huì)釋放出電磁波，這些信息逃不過射電望遠(yuǎn)鏡的“眼睛”。在曩昔10多年時(shí)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(jī)構(gòu)的科研人員，展開了“事情視界望遠(yuǎn)鏡”項(xiàng)目，旨在直接看到黑洞自身的那個(gè)黑色外表和附近物質(zhì)宣布的光。包括我國(guó)科學(xué)院上海地理臺(tái)在內(nèi)的一些國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)也參加了此次國(guó)際合作。
他們利用散布在世界各地的8臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡，組成一臺(tái)巨大的虛擬望遠(yuǎn)鏡，口徑相當(dāng)于地球直徑。這一虛擬望遠(yuǎn)鏡“攝影”的重點(diǎn)對(duì)象是兩個(gè)黑洞，一個(gè)是坐落銀河系中心的“人馬座A*”，另一個(gè)坐落代號(hào)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(gè)黑洞。從2017年4月發(fā)動(dòng)攝影至今，僅“沖洗”相片就耗費(fèi)了約兩年時(shí)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(duì)論。
愛因斯坦把時(shí)間和空間視為四維時(shí)空，把引力可視為時(shí)空結(jié)構(gòu)的歪曲，然后徹底推翻了牛頓物理學(xué)對(duì)時(shí)間和空間的知道。廣義相對(duì)論宣布之后求出的第一個(gè)解，其中就包含了黑洞：當(dāng)一個(gè)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(jìn)入事情視界，連光也逃不出來，它外面便是黑的。
時(shí)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(chǎng)極強(qiáng)條件下廣義相對(duì)論依然是對(duì)的。觀測(cè)結(jié)果是與理論預(yù)言一致，這是對(duì)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(dá)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(xì)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(shí)際。咱們這一代人也足夠幸運(yùn)，可以在“家門口”第一時(shí)間見證現(xiàn)代科學(xué)前沿的重大進(jìn)展。而在我國(guó)科學(xué)院上海地理臺(tái)協(xié)調(diào)下，國(guó)內(nèi)許多科學(xué)家也實(shí)地參加了此次國(guó)際合作，成為不可或缺的“我國(guó)元素”。
北京時(shí)間10日晚9時(shí)許，包括我國(guó)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(gè)巨橢圓星系M87的中心，間隔地球5500萬光年，質(zhì)量約為太陽(yáng)的65億倍。它的中心區(qū)域存在一個(gè)暗影，周圍環(huán)繞一個(gè)新月狀光環(huán)。網(wǎng)友驚嘆——分明是個(gè)“甜甜圈”。
相片上的黑洞，略顯“萌態(tài)”。但實(shí)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(duì)論在極點(diǎn)條件下依然成立，同時(shí)還為地理學(xué)家進(jìn)一步研究黑洞吸積物質(zhì)的詳細(xì)機(jī)制供給了可能。
給黑洞拍張“寫真”有多難
“黑洞”簡(jiǎn)單來說，便是引力大到連光都不能逃出的天體。火箭可以飛出地球，可你跳起來總會(huì)落到地面上，由于你的速度不如火箭快，總會(huì)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(gè)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(rèn)為黑洞便是黑的。可地理學(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(shí)是黑的。假如周圍有物質(zhì)掉進(jìn)黑洞的話，當(dāng)物質(zhì)進(jìn)入黑洞引力場(chǎng)，地理學(xué)上稱為吸積過程，物質(zhì)會(huì)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(gè)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(yuǎn)或許被漂浮的世界塵埃遮擋，而無法被直接觀測(cè)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(duì)于世界來說又太小。比方太陽(yáng)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(gè)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(huì)釋放出電磁波，這些信息逃不過射電望遠(yuǎn)鏡的“眼睛”。在曩昔10多年時(shí)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(jī)構(gòu)的科研人員，展開了“事情視界望遠(yuǎn)鏡”項(xiàng)目，旨在直接看到黑洞自身的那個(gè)黑色外表和附近物質(zhì)宣布的光。包括我國(guó)科學(xué)院上海地理臺(tái)在內(nèi)的一些國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)也參加了此次國(guó)際合作。
他們利用散布在世界各地的8臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡，組成一臺(tái)巨大的虛擬望遠(yuǎn)鏡，口徑相當(dāng)于地球直徑。這一虛擬望遠(yuǎn)鏡“攝影”的重點(diǎn)對(duì)象是兩個(gè)黑洞，一個(gè)是坐落銀河系中心的“人馬座A*”，另一個(gè)坐落代號(hào)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(gè)黑洞。從2017年4月發(fā)動(dòng)攝影至今，僅“沖洗”相片就耗費(fèi)了約兩年時(shí)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(duì)論。
愛因斯坦把時(shí)間和空間視為四維時(shí)空，把引力可視為時(shí)空結(jié)構(gòu)的歪曲，然后徹底推翻了牛頓物理學(xué)對(duì)時(shí)間和空間的知道。廣義相對(duì)論宣布之后求出的第一個(gè)解，其中就包含了黑洞：當(dāng)一個(gè)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(jìn)入事情視界，連光也逃不出來，它外面便是黑的。
時(shí)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(chǎng)極強(qiáng)條件下廣義相對(duì)論依然是對(duì)的。觀測(cè)結(jié)果是與理論預(yù)言一致，這是對(duì)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(dá)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(xì)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(shí)際。咱們這一代人也足夠幸運(yùn)，可以在“家門口”第一時(shí)間見證現(xiàn)代科學(xué)前沿的重大進(jìn)展。而在我國(guó)科學(xué)院上海地理臺(tái)協(xié)調(diào)下，國(guó)內(nèi)許多科學(xué)家也實(shí)地參加了此次國(guó)際合作，成為不可或缺的“我國(guó)元素”。
