人类第一张黑洞的照片是黑洞现在的还是黑洞过去的?

老猫实验室



昨天晚上9点发布的人类第一张黑洞照片位于5500万光年外的M87星系,质量达到了太阳的65亿倍。不过由于光速的限制,我们看到的黑洞也只是它5500万年前的样子,就像我们看到的太阳是8分20秒之前的太阳一样。

我们宇宙的信息传递速度上限就是光速,但是和动辄几十亿上百亿光年的宇宙比起来,每秒三十万公里的光速实在是太慢了,由此带来的直接后果就是我们无法及时看到宇宙的实况,而只能看到宇宙天体过去的样子。


黑洞是卡尔.史瓦西从爱因斯坦广义相对论引力场方程中解出来的,卡尔.史瓦西的解表明只要有将足够多的物质堆在一起,你们它的引力就会强大让光都无法逃逸,于是在外界看来这团物质就变成了引力极大而漆黑一片的黑洞。

然而爱因斯坦本人却不怎么相信黑洞的存在,因为在他看来生成黑洞这种极端的物理现象的难度太大了。但事实证明我们的宇宙中存在数量众多的黑洞,而且每个星系中央都有一个超大质量黑洞,本次视界事件望远镜拍摄的目标就是我们银河系中心的人马座A*黑洞和M87星系的中心黑洞。



在宇宙中你看得越远就月古老,不论是哈勃望远镜还是本次的事件视界望远镜,看到的都只是宇宙过去的样子罢了,而宇宙现在的状况还在以光速向我们奔来的途中。


宇宙观察记录


我们这次看到的是过去的黑洞。

就在刚刚的2019年4月10日,人类公布了历史上第一张拍到的黑洞的照片,我们第一次看到了黑洞的模样,但是因为这颗黑洞距离地球高达5500万光年,所以我们看到的实际上是5500万年之前的黑洞。

先说最简单的问题:我们拍到的照片是什么?

这道问题的答案是:我们拍到的照片实际上是物体发出或者反射的“光”。当然,更准确的说法是电磁波。

一束有能量、有波长,携带有一定信息的光被相机捕捉到之后,通过一定的处理我们可以了解发射/反射这束光的物体的样貌。但是,我们这个时候知道的是物体发出那束光或者反射那束光的一瞬间的样貌。【如下图所示】

简单说,光虽然是宇宙中速度最快的物体,但是光的传播也是需要时间的,所以一个物体发射出来的光需要一定的传播时间才能够到达人的眼睛或者相机。

打个比方,有一个在上海的朋友给在北京的你写了一封信,然后一辆车把这封信送给到你手上,你打开来一看,信上说“我现在身体很好”,于是你可以知道,在你这个朋友写信的时候身体很好。但是说不定你打开信的同时,你的朋友已经生病了。

拍照过程中的光线也是一样的道理。比如说太阳发出来一束光,这束光从太阳传到地球需要8分20秒,那么当这束光到达你的眼睛的时候,已经经过了8分20秒,所以你看到的是8分20秒之前的太阳。

再比如说,你看到上面这束光的同时刻,太阳的亮度突然增加了100倍,那么你会一瞬间看到亮了100倍的太阳吗?不会,你要再等8分20秒的时间才能够看到亮了100倍的太阳。

然后说“光年”这个概念。光年是一个距离单位,是光跑一年的时间所跑过的距离。

人们经常会用光年来衡量宇宙中天体之间的距离,类似的单位还有光秒、光分等等。如下图所示。

为什么人们会经常用这个概念来描述距离呢?其实我说一个类似的概念大家就明白了,这就是大家生活里常用的:XX分钟车程。

比如说,有的楼盘宣传的时候会说这个小区距离市中心“30分钟车程”,虽然这是一个距离单位,但是一下子变得直观了起来。那么一说,开车走“30分钟车程”的距离需要多久呢?不用计算就可以知道,就是30分钟呀。

那么光年也是一样的概念,这颗黑洞距离地球5500万光年,那么黑洞的影像以电磁波(光)的形式传到地球上需要多久?答案就是5500万年。

所以,当相机拍到黑洞产生的光亮的时候,实际上这束光已经经过了5500万年的时间才传到地球上,我们看到的,自然就是5500万年之前的黑洞了。

我们来做一个对比:

问:上海到北京要十个小时车程,那么上海的朋友给你写了一封信说他身体很好(开车送信),那么你收到信的时候你知道的是你朋友什么时候的身体状况?

答:十个小时车程/车速=十个小时之前的。

问:黑洞到地球有5500万光年,那么黑洞产生的光亮以光速在宇宙中传播,那么地球拍摄到这束光的时候,人类拍到的是什么时候的黑洞?

答:5500万光年/光速=5500万年之前的。

因此,我们看到的实际上是5500万年之前的黑洞。

另外,有人说因为宇宙在膨胀,所以虽然距离是5500万光年,但是我们拍到的不是5500万年之前的黑洞,这个说法是对的。但是因为这个距离实际上还是很近,天体的红移/蓝移效应没有太明显,所以基本上可以认为就是5500万光年,影响不是很大。


SilentTurbine


昨晚公布的人类第一张黑洞照片,是5500万光年外的M87星云中央的巨型黑洞,5500万光年,光传播过来也需要5500万年,我们看到的只是黑洞过去的面貌。

由于宇宙的广阔,5500万年也只是弹指一挥间,现在M87黑洞依然存在着,由于质量达到65亿倍太阳质量,质量大、表面积大,温度反而会比较低,蒸发缓慢,黑洞辐射也消耗不了它所吞噬的物质,昨晚上海天文台的直播中,提到了这个黑洞的辐射问题,黑洞辐射使得一些区域的温度甚至低于宇宙背景辐射,吞的多吐的少,这颗黑洞还在增长中,加上宇宙膨胀现象,这颗黑洞距离地球的距离会越来越远。由于距离地球实在太远了,不管用什么方法观测,观测到的的确已经是很久之前它的面貌了。

不管是过去的还是现在的,至少证明了以往人类理论科学的正确,一是证明了黑洞真实存在,二是通过对照片的分析,科学家可以确认其中的喷流、吸积盘、视界等,和曾经依据已有理论和电脑模拟合成的图像其实没有十分显著的区别,一些细节问题就算不符问题也不大,有利于修正人类的理论体系,怎么看这颗黑洞照片的拍摄对人类都具有重大的意义。昨晚的直播中也提到,这种照片几年前就能拍摄了,本次组合了更多的射电望远镜,获得的照片效果也更好一些。

不管是过去的还是现在的,宇宙尺度下,这算不上什么事,迄今的观测都证明宇宙以某些规律运行着,在宇宙物质耗尽前,黑洞都会不断产生、碰撞融合等,直到宇宙布满黑洞,重新陷入黑暗,这个过程不知道需要多少亿年。


来看世界呀


当然是5500万年前的,那里的外形文明看我们地球,看到的是三叠纪,?泥盆纪?具体时间我忘了。不过我纳闷的是,放着离我们2.5万光年的银河系不看,看更加遥远的5500万光年的黑洞?


心系十万光年


昨天看电视,当第一眼看到所谓黑洞照片这纯粹是一张人工合成的,就拿我们地球来说,它处于银河系一个悬臂上,怎么看也看不到银河系中心正面图像。科学家怎么没说这张照片中星系在宇宙中什么位置,拍张照片用了几年时间,纯粹是一场大骗局。


海阔天空125


黑洞里没有时间这个概念的。黑洞里的所有物质是以阴性的方式存在。看不见摸不着,不占空间而又布满空间。随着人们科学的不断进展将来人们的世界观会朝着现代人类所说的神学方向看齐。


乡村60后农民


不知道,我不是天文学家或天文物理科学象,不可以乱说,是更不可以乱说,把猜测当真理,更非"科学家"所为。


资料完善度低


位于室女座M87黑洞距地球5500万光年,也就说光要走5500万光地球年才能到达地球,所以我们看到的应该是5500万年前的影相。


紫气东来25568


光为能量体,一定距离消失,能走光时,光日都难,末说光年,全是伪科学。难道仪器超n倍光速?浪费国家钱财。


原黄烈平


好像是说5000年前的


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