什么黑洞周围有红色或蓝色的圆圈?为什么还能拍到它的真面目?是什么让科学家选择m87星系中心遥远的黑洞进行拍摄,却放弃银河系中心的人马座a*黑洞?人类历史上第一张黑洞的真实照片于昨天公布。就是距离我们5500万光年的m87星系中央黑洞的场景。那么为什么科学家选择了一个离我们如此遥远的黑洞作为研究对象,而不是距离我们只有26000光年的银河系中央黑洞人马座a*?

黑洞到底为何难拍?

这个照片并不是拍出来的而是通过收集黑洞数据合成来的。难点在于数据收集周期长,数据庞大处理周期长,打个比方,一部1080p(一帧大概200万个像素)的长50多集,每集一个小时的电视剧的每个像素点都被打乱了,每个像素点的大小在1T左右,我们要还原这部电视剧的难度可想而知有多大,这还是没有其他数据干扰的情况下。

之前为什么不能拍到黑洞,现在又为什么拍得到?

黑洞其实是可以拍摄的,现代物理学的研究人员有了共识,在某个特定的宇宙空间,存在一种叫做黑洞的物质,它的质量极大,如果以我们熟知的太阳为标杆,黑洞或许有几亿个乃至几十亿个太阳的质量那么大,此其一;靠近黑洞的星体,无论是恒星还是行星,都有被黑洞吞噬的可能,此其二;往黑洞中心的飞行物,永远不可能实现飞行目的地,这说明黑洞与观察者有着极为巨大的纵深尺度,观察者无法测量出这种尺度,此其三;能量强大的光束,在黑洞范围内会发生弯曲,如果以光速直线传播为毎秒30万公里计算考量,此处的光速会没有那么快,此其四,

竟然能拍到黑洞照片,为什么拍不到白洞照片?黑洞跟白洞相遇之后会发生什么事?

之所以能够拍摄到黑洞,是因为巨椭圆星系M87中心黑洞的质量有太阳质量的65亿倍。在这样巨大的引力作用下,黑洞的周围会形成一个庞大的由大量气体分子构成的吸积盘,气体分子在落入黑洞的过程中会被加热,释放出能量。图:黑洞真实照片事实上,这张照片拍摄的只是黑洞周围吸积盘的样子,中间的黑色圆洞也不全是黑洞的本体。

这个黑色圆圈外围的大部分区域被称为黑洞阴影,它的直径是黑洞的2.5倍,黑洞隐藏在这个阴影的中心位置,并没有被我们拍摄到。这也是理论上不可能拍摄到的(至少在可见的未来是不可能的),白洞与黑洞一样,是相对论所推导出来的天体。有推测认为,白洞是一个与黑洞完全相反的时空区域,黑洞只吃不吐(除了微弱的霍金辐射),

为什么科学家不去拍离地球最近的人马座A*黑洞,而去拍更远的M87黑洞?

人类历史上关于黑洞的第1张真实照片已经于昨天公布于众,它是距离我们5500万光年之外的m87星系的中心黑洞的景象,那么科学家们为什么选择距离我们如此遥远的一个黑洞作为拍摄对象,却不选择距离我们只有2.6万光年的银河系中心黑洞人马座a*来拍摄呢?人马座a*是银河系中的最大黑洞,质量约为太阳的431万倍,距离也比m87星系中心黑洞进的多,如果选择它来拍摄照片的话,应该要比m87星系中心黑洞更清晰更逼真吧!但是科学家们为什么没有选择人马座a*却选择了m87中心黑洞呢?可能有的朋友认为是因为观测人马座a*黑洞会受到各种干扰,因为银心那里的恒星非常多,发出的大量电磁波辐射会给射电望远镜造成不良影响,而且也有不少恒星和星云等天体会阻挡人马座a*的观测,所以人马座a就不容易被拍到了。

其实这种理由非常牵强,因为m87星系的中心黑洞也有着一样的问题,而且这个星系是一个椭球状星系,体积是银河系的上百倍,厚度要比银河系厚得多,所以相比较我们银河系而言,这个星系更不容易被观测到其最中心的事物,因为阻挡观测的恒星和星云会更多,那么是什么原因让科学家们选择了遥远的m87星系中心黑洞拍摄,却放弃了银河系中心黑洞人马座a*呢?其实最主要的原因还是两者对周围物质的吸取作用强弱决定的。

我们来看看m87星系中心黑洞的照片。它的中心阴影部分就是黑洞所在的地方,但那个区域之所以被揭示出来,是因为它周围有一个明亮的勒克司吸积盘。如果它周围没有吸积盘,我们就无法判断那个黑洞的存在,更不可能拍下它存在的照片。因此,科学家之所以能够拍摄并公布m87星系中心黑洞的照片,并不是这个黑洞的质量和体积更大(质量是太阳的64亿倍,体积是太阳的一万亿多倍,密度更低),而是这个黑洞周围存在足够强大、足够明亮的吸积盘。在这个吸积盘的背景下,我们可以看到m87星系中心黑洞的存在,因此我们可以拍摄这个黑洞的照片。


文章TAG:黑洞为什么那么难拍  黑洞  
下一篇