黑洞研究有新突破,人類歷史上首張黑洞照片即將誕生
據3月11日,Earthsky網站報道。 位於南極的視界望遠鏡(Event Horizon Telescope)已將最新的黑洞觀測數據傳輸回總部。科學家正在忙於分析硬碟上的數據,這些數據將在2018年給我們帶來人類歷史上第一張真實的黑洞照片。
上面我們看到的黑洞照片是藝術家繪製的想像圖,它展示了黑洞對其周邊宇宙產生的影響,例如在緊密結合的軌道上運行的恆星,被加熱到高溫的氣體,或是相對論噴流。但黑洞真實的照片會是怎樣的呢?
參與視界望遠鏡項目的各大望遠鏡台址。
就像大多數人所熟知的一樣,黑洞就是黑色的。確切的說,黑洞是具有巨大質量的物質壓縮在一小塊空間中形成的,這個區域將有巨大的重力,以致於沒有訊息、光或是說任何東西可以從中逃逸,即使是以宇宙中已知存在的最快速度——光速運動的物體也不能。
視界望遠鏡項目的天文學家們不準備獲得黑洞本身虛無飄渺的東西(這是不可能實現的),取而代之的是獲得黑洞的視界——環繞在黑洞周邊的球型不可逆點。
視界望遠鏡項目希望在2018年找到的是銀河系中心的巨大黑洞輻射輝光的輪廓。
那麼科學家們想看到的是哪個黑洞呢?自然是從地球能看見的最大的黑洞,第一個合理目標是人馬座A星,這是一個位於我們銀河系的中心,質量達到太陽系400萬倍的巨大黑洞。這個巨大黑洞距離地球大約27000光年。
視界望遠鏡的第二目標就遠多了——距地球約5000萬-6000萬光年。它是位於M87星雲(銀河系所在的室女座星系團中的最大星系)中的一個巨大黑洞。為何這個黑洞在如此遙遠的距離看上去還如此的巨大?因為它的質量超過太陽系質量的60億倍,可以輕鬆地吞噬整個太陽系。
藝術家繪製的銀河系概念圖,展現了巨大質量的黑洞相對於太陽系的位置。
第一張黑洞視界的真實照片必將是歷史性的,它將給科學家一個機會去看到迄今為止他們只能理論上探索的東西。畢竟視界本身就是一個理論上的構造,我們並不能確定視界本身是否是真實存在的。就如同Ethan Siegel在新年伊始於Forbes上發表的綜合性文章中所問到的那樣:
「黑洞是否會符合廣義相對論的預測?還有一些驚人的問題亟需回答:
—黑洞的大小是否符合廣義相對論的預測?
—視界是否如預測般是圓形的?還是扁圓或扁長形的?
—射電發射的距離是否比我們設想的更遠?或是
—是否有其他偏離我們預期的行為?
在大麥哲倫星雲前的黑洞模擬圖。
對於任何天體物理,黑洞和廣義相對論的愛好者而言,我們生活在一個黃金時代,那些曾被視作「不可測」的東西將突然變得近在眼前。
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¥29.30文:盧書培,審核:戴建峰。 更多精彩內容,請關注企鵝號「中國星空攝影聯盟」
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