世界上有黑洞吗_世界上有黑洞吗世界上有白洞吗

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黑洞什么样？终于有图有真相

图片说明1： 英媒制作的EHT系列望远镜的位置分布图。
本报记者 赵觉珵 赵雨笙
编者按：10日，一个爆炸性的重大消息轰动了全球天文界——在全球多地同步发布了人类首次拍摄的黑洞照片。这个在科幻类影视作品和霍金等科学家的字典中高频出现的烧脑词汇到底是什么呢？首张将黑洞真身公之于众的照片又是怎么拍出来的呢？对于黑洞的研究真的可以帮助人类进行星际穿越吗？针对这些话题，《环球时报》记者10日采访了多位中国知名天文学家。
黑洞，是个“黑色的洞”吗？
时空中的无底深渊、深藏不露的引力陷阱……在史蒂芬·霍金的科学名著《时间简史》中，黑洞是宇宙中最为神秘的天体之一。但黑洞真的如字面含义就是一个“黑色的洞”吗？霍金曾在演讲中明确表示，“黑洞不是黑的”。那黑洞到底是什么样呢？
“首先，黑洞不是洞，它是一个球体”，北京大学地球与空间科学学院教授焦维新10日对《环球时报》记者解释称，黑洞是大型恒星衍变到后期的结果，经过膨胀、坍缩，其内部压力变得极为庞大，密度可以达到每立方厘米的质量几十亿吨，而且几乎所有质量都集中在最中心的“奇点”处。这样庞大的密度导致在黑洞周围的一定区域内，连光也无法逃逸出去，这个边界称为“事件视界”。而没有光，人类也就无法看见黑洞。
人类关注黑洞的历史可以追溯到18世纪末。在万有引力定律提出约百年后，英国科学家约翰·米歇尔在1783年首次提出，可能存在引力强大到连光线也无法逃离的“暗星”。 1915年，爱因斯坦提出真正“预见”黑洞的广义相对论。20世纪60年代，美国天体物理学家约翰·惠勒首次将“黑洞”作为一个科学术语提出，此后，科学界不断收获关于黑洞的研究成果。
中国科学院国家天文台研究员陈学雷告诉《环球时报》记者，目前人们知道的黑洞有两种，一种是恒星级黑洞，另一种是超大质量黑洞，后者一般位于星系中心，最小的也相当于几十万或上百万个太阳的质量。此次被拍照的主要是两个黑洞：位于银河系中心的“人马座A*”黑洞;M87星系中心的黑洞。根据理论推算，银河系中恒星量级的黑洞有上千万个。天文学界认为，许多星系中央都有超大质量黑洞。
趣味探索讯 2019年4月10日，全球首张黑洞真实照被公布，轰动了全世界，从而创造了历史，让我们有了一张真实照片，意味人类对黑洞的研究将不再是“纸上谈兵”。而现在，天文学家团队对另一个黑洞又有了突破性观测结果：拍到一张模糊不清的照片，全球第二张黑洞真实照，显示了黑洞向外猛烈喷射了大量物质。

据了解，第二张黑洞照上的超大质量黑洞位于距离地球约50亿光年外的类星体中心，该类星体看起来非常明亮，在很多年前就被天文学家命名为3C279。在浩渺的星际空间中，类星体是我们已知最明亮宇宙天体之一。而3C279比较特殊，因为它的中心黑洞周围盘旋着一个发出强烈辐射的气体吸积盘，这样更容易被观测。

此次突破性观测结果还是来自地平线望远镜（EHT）团队，拍摄首张黑洞照片的著名团队。一直以来，3C279类星体是该团队四个次要观测对象之一。黑洞是宇宙中引力最强天体，当物质落入超大质量黑洞中时，物质中的一小部分气体和尘埃几乎会被加速到光速。结果导致黑洞喷出快得出奇的相对论射流，达到光速99.5％。

和首张黑洞照一样，第二张黑洞照看起来同样也是模糊不清，但这张照片包含了大量真实信息数据，让人再次见识了真正黑洞模样，和之前虚拟和假想中的黑洞完全不一样。之前，天文学家一致认为黑洞辐射喷射流应该呈直线状，但第二张照片揭示了喷射流底部似乎是弯曲的。至于为什么是弯曲的，有待进一步观测。

在最近几天时间里，研究人员还仔细辨别了3C279中心黑洞发生的细微变化，这些都是之前从未观察到的，分析结果认为，这可能是吸积盘上旋转材料掉落黑洞时被切碎时引起的细微变化。天文学家选择3C279作为EHT的后续观测并非偶然，因为在很多年前，该黑洞就被发现有一个相对较弱的伽马射线发射源，意味着能被观测到。

早在2017年4月，EHT团队对3C279进行了四个晚上的连续观测，并从6个国家地区的8个站点收集到3C279数据，随后对它进行了初步分析。而现在的再次观测算是对原来初步观测的一次后续观测。尽管现在已经取得了突破性结果，但科学家对对3C279细节了解得不多，需要进一步地去了解黑洞的磁场结构和详细射流能量平衡的机制。
不管怎么说，这算得上是人类在黑洞研究方面取得第二次重大突破。在宇宙中，黑洞是最神秘的一类天体之，不论是用可见光望远镜，还是用射电望远镜我们都无法直接探测到它的存在，因它吸引了所有靠近它的光线，成为了宇宙空间的隐身天体，不过现在，科学家根据环状吸积盘和其它天体运行方向来确定它的位置。有趣的科学探索内容请关注唯一微信公众号：有趣探索