想买个天文望远镜来观测黑洞,买什么型号的好?

星宇飘零2099


为何将黑洞描述的如此可怕呢。首先我们看来黑洞的特性就知道了。黑洞拥有着无限大的引力、无限大的重力以及无限小的体积,虽然我们暂且不知道黑洞是否会自转,但是不用想,黑洞的自转速度也会使宇宙中最快的!从以上几点就能知道黑洞的可怕了。

首先黑洞的引力极为的强大,任何物质被吸引时,都会被撕成碎片。无论是最坚硬的中子星还是黑洞的同类。无限大的重力,有黑洞的地方,时空就会受到影响,时间会变慢,空间会被压缩成一个无底洞。无限小的体积。一颗太阳质量的黑洞,它的个头只有5公里左右,简单的说就是把直径140万公里的太阳压缩成了一个直径为5公里的黑洞。因此它的密度强到无法想象的地步。

当我们知道黑洞的特性后,就知道如何观测黑洞了。如果你想买望远镜的话,我推荐你去购买哈勃望远镜、斯皮策望远镜以及FAST望远镜和即将登场的詹姆斯韦伯望远镜。不过,你可能会买不起吧。因为一个望远镜的造价就需要花费百亿RMB。即使你买了这些东西,你依然无法看到黑洞。

引力透镜是光的一种折射现象,如果黑洞发光,那么我们就能看到它。但是黑洞不会发光,简单的说它的引力太可怕了。强到光都无法逃脱出来,所以黑洞是黑色的。而可见光望远镜是无法观测到黑洞的存在了。那么我就需要另外一种观测方式了。既然黑洞的本体无法观测,那我们就观测它的吸基盘。

令人兴奋的是,黑洞的吸基盘是可以被观测到的。因为光可以逃逸吹吸基盘,所以我们能够看到吸基盘的面貌。不过话说回来了。如果这个黑洞足够的大,那么我们就能够清晰的看到。如果太小的话,那么我们依然看不到。实际上观测黑洞目前来看,一种望远镜和观测技术是无法达到观测黑洞的目的的。我们需要多种望远镜结合起来。

首先从黑洞的特性,它不发光。那么黑洞的中心肯定是无法直接看到的。所以我们用透视性更强的红外线望远镜,这样我们就能够看到黑洞世界区域附近的热辐射带。而观测黑洞的吸基盘,则需要使用哈勃可见光望远镜。观测黑洞的异常行为时,我们则需要使用X射线望远镜,因为它能够捕捉到宇宙中最细微的X射线源。当我们将这几种望远镜的数据结合起来。今天的黑洞照片就诞生了!

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宇宙V空间


如果题主想要买天文望远镜来观测黑洞,建议先入个门,先买一架哈勃太空望远镜练练手。哈勃售价大概15亿美元,折合人民币100亿元。不过,不知道NASA肯不肯卖?或者肯不肯再新造一架?

如果题主预算高一些,可以考虑NASA正在新造的更强望远镜——詹姆斯·韦伯太空望远镜。这架望远镜功能比哈勃强很多,当然售价也就高很多,估计为96.6亿美元,折合人民币660亿元。

用这两架望远镜来观测宇宙,看到广义相对论所预言的引力透镜效应是没有问题的,上图就是哈勃曾经拍摄到的爱因斯坦环。但如果想要用它们来直接观测黑洞是不行的,因为黑洞会把光都吞掉,所以黑洞是无法直接看到的。不过,可以通过观测黑洞周围的恒星运动规律来间接探测黑洞的存在。

如果题主特别想研究黑洞,可以考虑入手事件视界望远镜,这种望远镜可以研究星系中心的超大质量黑洞的事件视界尺度结构。事件视界望远镜是全球合作项目,其造价可能与哈勃差不多。


火星一号


黑洞是宇宙之中最神秘的天体之一,质量和引力大到连光都无法逃脱,所以直接使用光学望远镜无法观测到的。

并不是只有普通可见光望远镜看不到,就是买来哈勃太空望远镜这样的可见光望远镜,对观察黑洞没什么作用。

人们只能观察到黑洞周围发生吞噬物体等激烈活动的事件时释放出X射线,在X射线波段来观察和研究黑洞。所以你要观察黑洞,所需要的是X射线望远镜。

探测黑洞活动的是X射线望远镜,它是利用X射线来拍摄成像,与哈勃太空望远镜利用可见光波段不同。典型的例子就是美国NASA的钱德拉X射线天文望远镜,这套系统造价约28亿美元。

钱德拉X射线望远镜主要由太空舱系统,望远镜系统和科学仪器系统组成,通过高分辨的镜片和高分辨率的成像系统拍摄,可以记录那些黑洞碰撞,恒星爆炸这些最激烈的太空事件。

我国最近也发射的有一颗卫星,装备的硬X射线调制望远镜,名字叫慧眼,国产你懂得,价格实惠量又足,你可以投资,或者赞助一下,用来看黑洞吞噬恒星,超新星爆发,中子星形成,那绝对是物超所值。


量子实验室


建议题主上闲鱼,然后联系NASA卖家,听说哈勃望远镜要退休了,可以考虑买二手,不过人家同意不同意就不知道了,反正地球望远镜是看不到黑洞视界的。

如果店家不卖,可以花90亿美元请NASA出售詹姆斯韦伯备用望远镜,这里包括了火箭发射费用,然后你的后期维护,以后想多看几天,还要请人去天上修理你的望远镜。

不过,根据现实情况,我估计喊马云买这样的一个望远镜拿来自己玩,怕他都耐不住。

还有一个办法,就是出资慧眼计划,这样可以共享部分你想看到的不是敏感机密的内容,我估计你得花10亿美元左右的费用,毕竟我们国家造望远镜技术世界一流,但是性价比最高。

个人感觉你还是自己买一个望远镜好,不过你要提前几年,最快两三年才能拿到NASA的二手货。这个是DIY定做的没办法,量产是没办法卖出去的。

综上,你还想自己买一架望远镜看黑洞吗?而且黑洞视界内你是没办法看到的!


修行者157260266


观测黑洞还是相对来说容易的,因为我们观测黑洞是通过黑洞周围吸积盘的热辐射来观测的。这也是最早发现的黑洞,天鹅座X-1。当年美国天文学家贾科尼,用高空气球开始观测X射线源,开创了一代天文学新领域。我年轻时做的研究也是这个方向,所以非常熟悉。

我跟贾科尼先生有过一次“偶遇”,2004年在法国开会,他有一个专题讲座,我早早去会场,在会场的咖啡厅要了咖啡准备等下找个好位置听讲座。过了会,穿一身正装的贾科尼先生坐下,要了羊角面包+咖啡。开始准备资料。我过去,跟他说,您好,贾科尼先生,非常高兴今天有机会今天听您讲座,我是从事Chanra X射线卫星工作的。他问我是哪里来的,我说中国,他说他很快要访问中国.......为了不妨碍他,我就先回自己座位。那时候他刚拿诺贝尔奖,付钱的时候,他拿了一张大钞去付钱,服务生说,没有零钱,不用找了。

回到正题,要观测黑洞,那么用一台高能X射线成像仪器,用高空气球是最便宜的。这个东西没有卖,但是我能帮您定制,成本价5000万人民币,包你探测到X-1这样的黑洞周围的X射线辐射,从而算是看到黑洞。

如果您钱多,我也可以帮你出面谈,让李惕碚院士他们给您设计一个软X射线望远镜,按照目前价格,连同发射,15亿人民币应该够了。至于Chandra这一级的,目前国际形势有了变化,有钱未必能买下来。

有的答主说,哈勃什么的,可见光波段对黑洞的辅助观测目前不成熟。


令狐迦基


地球上所有的光学望远镜都观测不到黑洞,不是你想买不买的问题。离地球最近的黑洞也有三千光年,光学望远镜是看不清的,射电望远镜也只能观测到数据,不是直观的看见。


天下之藏


想买个天文望远镜来观测黑洞,买什么型号的好?

从理论上来看,用光学望远镜看黑洞并没什么毛病!尽管黑洞视界直径2-3倍以内即黑乎乎一片,但在这个界限以外却仍然可以观测到可见光!因为这是掉落黑洞的星际物质受到超强引力压缩后的将有部分能量以可见光的形式发射出来!从理论上用光学望远镜看到黑洞(黑洞吸积盘)是完全没有问题的!

一、最近的黑洞在哪里?

麒麟座V616,距离2800光年,这是目前已知离地球最近的黑洞!V616是一个双星系统,一个是9-13倍太阳的致密天体,另一个是0.5倍太阳质量的恒星!

为什么说这个致密天体就是黑洞?因为根据对附近恒星的影响可以计算出这个质量大约为太阳的9-13倍,而超过奥本海默质量的天体将会无可避免的坍缩为黑洞,因此我们还是有十足的理由相信这里存在一个黑洞!

那么它的视界是多大呢?

太阳的质量为:1.9891*10^30千克

黑洞质量我们按最大13倍计算

G=6.67259×10^-11N·m²/kg²

光速C=299792458米/秒

黑洞的史瓦希半径r=38380.8米

即:38.38千米,按直径计算约为76.76千米!

按2.5倍范围内无发在可见光波段观测,那么这个黑洞黑暗区域的直径约为191.9千米,假如你要买一个望远镜,想要看到黑洞的话,那么需要在2800光年外看到这个直径约为191.9千米的黑洞实体!

二、多大的望远镜才能看到?

决定望远镜能看多远距离上多大的物体的,并不是望远镜的放大倍数,而是望远镜的物镜直径!因此天文同好有两种追求:

1、无色差超级锐度的APO望远镜

2、大口径集光力超强的DOB

一般目视党的追求最多还有个日珥镜,当然这个不在我们讨论之列!那么我们不计光学素质,仅仅从口径的角度来计算下2800光年外一个191.9千米的物体大约需要多大的口径!

物体的长度/距离=1.22×可见光波长/望远镜口径

可见光波长一般取值为550nm,那么望远镜口径:

D=距离×1.22×可见光波长/物体长度≈92625432.06米

即:这个望远镜的物镜需要9.26万千米!

大约是地月平均距离的1/4多一点,当然想都不用想,这个望远镜没有人能买得起,甚至没有人能制造出来!因为拍摄M87*黑洞的望远镜是整个半个地球的射电望远镜组成的干涉阵列,而M87*黑洞是太阳质量的65亿倍,距离为5500万光年,当然有兴趣的朋友也可以从电磁波段计算下看清它需要多大的口径的望远镜!因为即使干涉阵列达到地球大小的射电望远镜也几乎是极限分辨率了!


星辰大海路上的种花家



黑洞由于本身不发光,而且还把光都吸收了,这就导致在可见光波段是没办法看见黑洞的,不管你用多逆天的望远镜都不可能直接看见黑洞,但是黑洞本身会不断吞噬周围的天体,在黑洞“吃饭”的时候,被“吃”的天体会由于黑洞的拉扯而形成发光的吸积盘,这样一来就能把黑洞给“勾勒”出来。

遗憾的是目前的哈勃望远镜是看不到黑洞的吸积盘的,就连更先进的詹姆斯韦伯望远镜也看不到,所以题主想买天文望远镜看吸积盘的梦想怕是要黄了。

现在为止人类从来没有真正意义上看到过黑洞,现在网络上流传的所有黑洞图片都是人为制作的,科学家们用来观测黑洞的工具是射电望远镜而不是光学望远镜,所以题主要是真的想看黑洞,我建议把贵州的那口锅买下来,毕竟FAST是目前最强的射电望远镜。


我们虽然看不见黑洞的吸积盘,但是射电望远镜可以收集到宇宙空间中的电磁信号,通过射电望远镜可以不断的收集黑洞的信息,当收集到一定程度之后,就能在计算机中模拟出黑洞的样子。

如果将来人类科技足够发达,那么就能人工制造一个小黑洞放在太阳系内,到时候只要你在安全距离,那么就能自由的对黑洞进行观测。

所以说题主不必花冤枉钱去买望远镜,只要让自己活到人类有能力制造小型黑洞那一天就行了。


宇宙探索未解之迷


我告诉你个大实话:再大的望远镜也只能看到天体的表面,而不能了解到天体的实质,要想知道天体的实质,在目前科学技术也无法完成的情况下,只能依靠自已的悟性去感悟其所以然。我还告诉你个大实话:对于其他人所提到的天体现象或图片及计算的数据,只能作为你在探䆒过程中的参照物,千万不能作为结果而停止了你的探究脚步,否则你将会一事无成。因为,如果把天地大自然当作一本知识书的话,那么人类目前对这本书的认知情况都处在"前言"的概念阶段。又如果把自古以來所有的探索者们当作学这书的学生的话,那么这些包括国际注名专家在内的比如霍金和爱因斯坦等都属于刚入门的初级学生。所以探索空间无限之广,追究无止境。


人类之源


什么型号的望远镜也看不到黑洞。

就连哈勃、开普勒、斯皮策和钱德拉这样世界顶尖的太空望远镜也拍不到黑洞,即将上天的更先进韦伯望远镜也无法直接观测到黑洞。

迄今为止,人类还没有一张真正直观的黑洞照片,也就是说无论什么望远镜都无法直接观测到黑洞。更别说自己花钱买一个业余天王爱好者望远镜了。

黑洞是一种宇宙中最极端的天体,是迄今所知处于宇宙“食物链”的顶端的天体。宇宙中还没有什么天体能够与之抗衡,宇宙中速度最快最任性的光也不例外的被俘获,一旦进入它的事件视界,就别想逃脱。

因此人们无法直接观测到它。人类知道它的存在最开始是基于广义相对论的预言。

这个理论认为,当一个星体足够致密时,其引力使得时空的一块区域极端扭曲,就连光也无法逃逸。人们用计算机模拟一颗大质量恒星坍缩过程,必然会出现这种致密星体,从而预言了黑洞的存在。

后来越来越多的证据指向黑洞真实存在于宇宙中,而且非常之多。但这些证据都并非直接看到,而是通过观测太空发出的能量辐射、引力对周边星体的扰动和牵制,甚至吞噬恒星等间接信息,来确定那里存在着一个看不见但摸得着(感觉得到)的奇异天体。

而且这些信息更多的是通过射电望远镜获得的,科学家们得到这些信息,通过综合分析计算机建模,就得出一个黑洞的状态。

因此,现在充斥网络的黑洞图片,几乎都是想象图或者模拟图,正是这些图片,误导了很多天文爱好者,跃跃欲试的想弄一台望远镜来观测黑洞。

现在黑洞的存在已经成为主流天文学界的认知,但也有不同的声音,一些天文学家依然质疑黑洞的存在。

世界天文学界正在建造更大更先进的望远镜,SKA项目就是一个宏伟射电望远镜阵列项目。

这个项目由多个国家联合打造(包括中国),拟在非洲、澳洲等地域建造数千台射电望远镜,形成叠加直径达到公里级乃至百公里级的大型射电望远镜平台,这样对于天体研究将会取得重要进展。

这个项目正在建设中,MeerKAT是SKA项目重要前期工程之一,由64台天线组成,今年已经拍摄出人类迄今为止最清晰的银河系中心黑洞照片(见上图),震惊了天文学界,预示着这个项目的巨大潜力。

这样的黑洞是一个天文爱好者们能够用望远镜看到的吗?

时空通讯观点,欢迎点评讨论。


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