第一張黑洞照片 科學(xué)家揭開黑洞神秘面紗
原標(biāo)題：第一張黑洞照片公布了，原來它長(zhǎng)這樣!
四海網(wǎng)訊 黑洞到底長(zhǎng)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(jīng)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(guān)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(gè)名叫“卡岡圖雅”的黑洞由黑色天區(qū)與明亮光環(huán)構(gòu)成，相對(duì)論物理學(xué)家基普·索恩為影片設(shè)計(jì)了這個(gè)黑洞形象。2015年2月，該影片相關(guān)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(xué)界對(duì)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(shí)間2019年4月10日晚間，事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)宣布了超大質(zhì)量黑洞的照片。真實(shí)的黑洞是長(zhǎng)這個(gè)樣子的：
這次拍的是哪個(gè)洞?
黑洞一向在宇宙間神秘莫測(cè)。
這個(gè)連光線都無法逃脫其視界的物體，被美國物理學(xué)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(gè)密度無限大、時(shí)空曲率無限高、體積無限小、熱量無限大的奇點(diǎn)，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(zhì)。
其中，黑洞的幾乎所有質(zhì)量都集中在奇點(diǎn)上，它也是黑洞強(qiáng)大引力場(chǎng)的中心。奇點(diǎn)周圍的天區(qū)存在一個(gè)臨界半徑，被稱為“視界面”。在這個(gè)半徑內(nèi)，就是黑洞的“勢(shì)力范圍”。
當(dāng)前質(zhì)量天文學(xué)家將宇宙中的黑洞分成三類：
恒星級(jí)質(zhì)量黑洞(幾十倍至上百倍太陽質(zhì)量) 超大質(zhì)量黑洞(幾百萬倍太陽質(zhì)量以上) 中等質(zhì)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(zhì)量黑洞。
不過問題來了，拍照的前提是找到拍照對(duì)象。在這個(gè)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(xué)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(yùn)動(dòng)透露了黑洞的蹤跡，因?yàn)楹诙吹膹?qiáng)引力會(huì)對(duì)周圍的恒星、氣體會(huì)產(chǎn)生影響;二是根據(jù)黑洞吸積物質(zhì)(相當(dāng)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(zhǎng)的過程“看”見黑洞。
據(jù)了解，視界面望遠(yuǎn)鏡此次觀測(cè)目標(biāo)主要有兩個(gè)，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(gè)黑洞作為觀測(cè)目標(biāo)，是因?yàn)樗鼈兊囊暯缑嬖诘厍蛏峡磥碜銐虼蟆Ｆ渌诙匆驗(yàn)榫嚯x地球更遠(yuǎn)或質(zhì)量大小有限，觀測(cè)的難度更大。
其中，Sgr A*黑洞的質(zhì)量相當(dāng)于400萬個(gè)太陽，所對(duì)應(yīng)的視界面尺寸約為2400萬公里，相當(dāng)于17個(gè)太陽的大小。M87中心黑洞的質(zhì)量則竟然達(dá)到60億個(gè)太陽質(zhì)量，視界范圍大約是冥王星軌道的三倍。
