当你凝视深渊:人类首度直击黑洞真面目!

"当你凝视深渊,深渊也凝视着你"。当我们想象看着黑洞的时候,可能是这样的感觉…吗?现在,你有可能可以稍微体验一下凝视黑洞是怎样的感觉了!

当你凝视深渊:人类首度直击黑洞真面目!

本次观测到的M87黑洞影像

2017年4月,科学家使用全球望远镜网络来观察和捕捉有史以来第一张黑洞照片。他们拍摄了超大质量黑洞的图像及其在被称为M87的星系中心的阴影。

研究人员说,这是黑洞存在的第一个直接视觉证据。在图像中,中央暗区被一圈光线封装,一侧看起来更亮。

关于事件视界望远镜

当你凝视深渊:人类首度直击黑洞真面目!

事件视界望远镜

事件视界望远镜是全球性的大型望远镜数组计划,其利用特长基线干涉法(Very-long-baseline interferometry,VLBI),协调世界各地电波望远镜针对特定目标进行独立观测,并将数据整合在一起,形成口径等同地球一样大的虚拟望远镜。

相较于传统的可见光望远镜,事件视界望远镜观察的是人眼不可见的电波,波长处于毫米/次毫米范围,主要用来侦测星际尘埃的热辐射,或是星际云气的分子谱线──这些特性不但对黑洞观测很有帮助,也是在可见光底下所看不到的。目前的事件视界望远镜,整体分辨率已增强到足以分辨出月球上的一颗橙子

黑洞啊黑洞

那么,黑洞到底是什么?黑洞观测又有什么稀奇的呢?

当你凝视深渊:人类首度直击黑洞真面目!

电影中的黑洞

根据爱因斯坦的广义相对论,宇宙中可能存在某些特殊的致密天体,具有强大的重力场,以致在其附近的一定范围内,没有任何东西(包括光)能够逃离──我们称为"黑洞";而光能够/不能够脱离的区域交界,称为"事件视界"。当提到黑洞半径,通常指涉的即为事件视界;若把地球压缩成黑洞,那么其事件视界半径会比1公分略小一点。

虽然我们确实从很多天文观测得到黑洞存在的证据,但碍于技术问题,人类却从未直接观测到黑洞及其事件视界;换言之,即使目前大多数科学家都肯认黑洞,但其存在还算不上是铁铮铮的事实。况且,就算黑洞真的存在,其长相会跟我们利用计算机仿真出来的一样吗?恐怕也是个问号。黑洞的直接观测,不但可一举解决上述问题,对于黑洞的性质与一些未解之谜,或许也能得到些许厘清;若运气好,发现和理论预测不同之处,更可对未来的理论发展、甚至广义相对论的修正带来启发。

现在,人类对黑洞直接观测的付之阙如,正成为过去式。事件视界望远镜发布了最新的观测结果,成功捕捉到超大质量黑洞M87的影像。这是第一次正式的黑洞「视觉证据」,这个影像有两个重点,一是新月形的光(与黑洞自身的旋转有关),二是中间黑暗的阴影。M87具有六十五亿倍的太阳质量,距离地球约5500万光年。初步显示,观察到的黑洞样貌与广义相对论的预测吻合,但某些细节有待后续更进一步的分析才能得知。


分享到:


相關文章: