黑洞终于露面了！65亿倍太阳质量变成一个小点，物理定律...

黑洞终于露面了！65亿倍太阳质量变成一个小点，物理定律基本失效 原创 宇宙印象 2019-04-11 15:43:37

拍摄黑洞是一个非常困难的事，其难点在于分辨率和灵敏度不足，由于黑洞普遍距离我们非常遥远，银河系中心黑洞距离太阳系2.6万光年，这次公布的M87星系黑洞距离我们5350万光年，相当遥远。

宇宙印象 深度科普栏目第902期 黑洞终于露面了！不过我们对黑洞样子的察觉也有了初步的认识，比如星际穿越中的黑洞，无非就是发出强大辐射的吸积盘在强引力环境下被扭曲到极致的模样。虽然星际穿越中的黑洞可能无法100%体现真实的黑洞，但也能猜到一半。事件视界望远镜昨晚拍摄的黑洞图像也是一个巨大的圆环结构，这是黑洞的吸积盘，物质在黑洞周围聚集，以接近光速的速度运行，发出强大的辐射。


吸积盘中间黑暗的部分显然是连光都无法逃脱的区域，直通黑洞内部，这里也是人类观测的禁区。于是我们可以得出一个界限，在黑洞内外是个截然不同的两个时空，黑洞之外也是我们所认识物理定律能够发挥作用的地方，黑洞之内物理定律基本失效。


为什么要拍摄黑洞黑洞作为天体物理学上的最神秘、最极端的天体之一，如果能够彻底了解黑洞，那么宇宙运行的机制也会解答一大半。在过去数十年，研究黑洞基本上是理论物理干的事，也就是纸上谈兵，但这一次不同了，事件视界射电望远镜清楚地拍摄到黑洞的图像，为我们展示了黑洞吸积盘外围结构的真实情况。所谓实践是检验真理的唯一标准，观测就是实践，有了观测我们才能判断理论是否正确。拍摄黑洞是一个非常困难的事，其难点在于分辨率和灵敏度不足，由于黑洞普遍距离我们非常遥远，银河系中心黑洞距离太阳系2.6万光年，这次公布的M87星系黑洞距离我们5350万光年，相当遥远。距离我们最近的恒星只有4.2光年，而且却需要数万年才能抵达。那距离5350万光年外的M87星系，连远在天边都无法形容。为了拍摄M87星系的黑洞，天文学家调集了8座射电望远镜，头条独家的宇宙印象认为，在地球上看人马座A黑洞相当于看月球上的一个橙子，或者相当于从纽约看洛杉矶的一张报纸。


即便观测黑洞的难度很大，但科学家仍然要做这么，因为黑洞验证了爱因斯坦广义相对论描述的时空扭曲，但科学家也怀疑，黑洞是广义相对论的极限，这是一个极端的天体，广义相对论的预测可能与实际观测不符。这无疑挑战了爱因斯坦的广义相对论，或许我们将开启一个新的物理学时代。从观测意义上看，对黑洞成像的影响力可以与17世纪通过显微镜观察昆虫和植物的成就相当，虽然从发现意义上看推进不大，但让我们亲眼看到了另一个世界的模样。
M87星系的黑洞才是庞然大物事件视界射电望远镜是一个由八座射电望远镜构成的阵列，分布在全球各处，构成了一个虚拟的射电网，相当于一座直径与地球相当的射电望远镜。事件视界射电望远镜项目组这次公布的是M87星系的黑洞，其质量相当于太阳的65亿倍，比银河系黑洞还要大。要知道银河系黑洞也只有430万倍太阳质量，但M87星系的黑洞达到了65亿倍太阳质量，这是一个非常恐怖的数字。


黑洞奥秘仍然会持续很长时间即便我们获得了M87星系的黑洞图像，对于揭开黑洞所有奥秘的贡献并不大，而且为了这一天科学家准备了很长时间。事件视界望远镜项目由200多名科学家组成，计划前后进展了20年左右的时间，资金主要来自美国国家科学基金会，还有其他的组织。该任务也只能对黑洞的事件视界进行观测，这是黑洞内外分割线，一旦进入其中，你永远无法离开黑洞。如果我们要观测黑洞内部，那只能以某种方式进入黑洞，但你的观测结果永远无法传出黑洞。


该项目的目标主要有两个，第一个是对黑洞事件视界进行成像，第二个是分析广义相对论是否符合观测，如果不符合，那么就要修改。当然如果符合的话，爱因斯坦又一次胜利了。话说回来，如果广义相对论不符合观测，那么就说明还可能存在一个新的理论，这就是我们将来所追寻的目标。宇宙印象为今日头条独家，其他均为假冒，转载均为非法。

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