一張看不清的黑洞照片,卻藏著大量的天文信息!

北京時間4月10日晚在全球多地同步發佈,世界上第一組“實拍”的黑洞照片與大家亮相,該黑洞圖像揭示了室女座星系團中超大質量星系M87中心的黑洞,這是5500萬光年外的大質量星系M87中心超大質量黑洞的黑洞陰影照片,質量為太陽的65億倍,也是黑洞存在的直接“視覺”證據。


一張看不清的黑洞照片,卻藏著大量的天文信息!


1.是人類首張黑洞照片

黑洞的概念很久之前就被很多物理學家提到過,例如愛因斯坦、霍金,這次終於拍到它的樣子了。

2.全球六地同步發佈

好東西果然要大家一同分享...

3.全球200多位科研人員參與,中國十餘人

哪裡有成就,哪裡就有China!

4.直接長時間曝光拍攝了10天

拍照用時恐怕是最長的了吧...

5.黑洞照片沖洗就花了兩年

照片沖洗時間也應該是最長的吧...

6.愛因斯坦又說對了

再次驚豔於愛因斯坦的大腦,最偉大的物理學家,實至名歸。

7.可惜霍金先生沒看到

雖然霍金先生沒看到,但人們相信,他早已擺脫身體癱瘓的限制,遨遊在宇宙之中。


一張看不清的黑洞照片,卻藏著大量的天文信息!


黑洞是什麼?

黑洞是理論預言的一種極端天體。它們引力極強,靠近到一定的距離,便沒有任何東西能夠逃脫出去,連宇宙中速度最快的光都不行。這個無法逃脫的距離範圍,可以看作是黑洞的邊界,科學家稱之為“事件視界”。從外面看的話,黑洞就是宇宙中黑色的“無底洞”,能夠把所有不小心靠近它的東西全都吞噬。

黑洞真實存在嗎?

天文學家普遍認為,黑洞是真實存在的。把太陽壓縮到半徑3公里以內,它就會成為一個黑洞。當然,太陽不可能壓縮到這麼小,因為它還不夠重。質量更大的恆星,在燃料耗盡之後,會在自身重力下坍縮,便有可能把核心部分壓縮成黑洞。天文學家還發現,幾乎每一個星系的中心都存在一個超大質量黑洞,它們的質量是太陽的十萬倍以上,甚至可以達到百億倍。


一張看不清的黑洞照片,卻藏著大量的天文信息!


黑洞這麼黑,是怎麼被找到的?

黑洞本身是黑的,不會發出任何光亮,但黑洞周邊就不一定了。如果周邊有其他物質,便會被黑洞吸引,在它周邊堆積成盤,高速旋轉,相互摩擦,從而變得炙熱無比。這些“白熱化”的物質會發出亮光,甚至成為宇宙中最明亮的光源。天文學家正是通過觀測這些亮光,確認和發現了宇宙中的許多黑洞。此外,通過引力波,天文學家也觀測到了多起黑洞合二為一的事件。但歸根到底,這些都只是間接觀測,並沒直接看到黑洞本身。


一張看不清的黑洞照片,卻藏著大量的天文信息!


那是怎麼能看到黑洞本身的呢?

理論上,黑洞可以被直接看見。在周邊物質發出的一片亮光中,黑洞會吸收所有離它太近的光線,留下一個清晰的黑色剪影。但實際上,這個剪影幾乎不可能被看到。原因很簡單,黑洞太小了!就算是銀河系中心的超大黑洞,質量足有太陽的400萬倍,它留下的剪影充其量,也只有太陽直徑的幾十倍,而它到地球的距離足有2.5萬光年。打個比方來說,想要看清這個黑洞留下的這個剪影,我們必須擁有超強的視力,有能力在地球上看清楚月球表面的一顆網球。

人類有這樣的超強視力嗎?

如果人類有一臺超大的望遠鏡,口徑跟地球的直徑相當,那麼理論上來說,這臺望遠鏡就擁有足夠的分辨率,能夠讓我們隱約看清銀河系中心超大黑洞留下的剪影。只可惜,我們不可能把整個地球改造成一臺望遠鏡。但是,通過一種叫作“甚長基線干涉”黑科技,天文學家可以把分散在世界各地的多臺射電望遠鏡聯合起來,讓它們在同一時間觀測同一個目標,最終能夠設法實現地球那麼大的望遠鏡的分辨能力。


一張看不清的黑洞照片,卻藏著大量的天文信息!


天文學家做到了嗎?

天文學家還真就這麼做了。他們將分散在歐洲、北美、南美、太平洋和南極的8臺射電望遠鏡聯合在一起,組合成了一臺足有地球大小的“事件視界望遠鏡”,分別在2017年4月和2018年4月,對銀河系中心的那個超大黑洞,還有5000萬光年以外M87星系中心的另一個超大黑洞,進行了聯合觀測。後者雖然距離更遠,但它的質量足有太陽的大約60億倍,所以看起來應該跟銀河系中心的超大黑洞差不多大小。


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