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举世瞩目的第一张黑洞照片马上就要公布了。一直以来,人类之所以没有获得黑洞存在的直接证据,是因为黑洞会把光都吞噬掉,所以无法对黑洞进行成像。那么,此次事件视界望远镜(EHT)将要发布的黑洞照片又是怎么拍摄到的呢?
黑洞本身不发光,也不反光,整个黑洞是不可见的,但黑洞的引力效应可以产生一些光学现象,从而可以使黑洞的轮廓显示出来。如果星际空间中的气体云靠近黑洞,它们会以螺旋的方式逐渐靠近黑洞。在黑洞引力的加速下,高速运动的气体云之间互相摩擦会辐射出强烈的电磁波,这会在黑洞周围形成一个可见的吸积盘。
另一方面,黑洞巨大的引力效应会强烈弯曲周围的空间,使得背景星光经过黑洞周围时会沿着扭曲的空间运动,从而出现引力透镜效应。在背景星光的映衬下,理论上可以看到黑洞的轮廓,也就是黑洞的事件视界(黑洞的表面)。
不过,想要观测到黑洞视界周围的细节非常困难,因为大部分的黑洞都太小了。对于质量为太阳几倍至几十倍的恒星级黑洞,它们的史瓦西半径才几十公里,目前的望远镜无法分辨出这么小的黑洞。
为此,天文学家选择位于星系中心的超大质量黑洞,它们的质量在太阳的数百万倍至数百亿被,半径则可达数千万公里以上。事件视界望远镜的一个观测目标是位于银河系中心的人马座A*,另一个目标更大,它位于M87星系的中心。
通过射电望远镜的干涉技术,天文学家可以获得望远镜口径相当于地球直径的观测效果,这样就能拍摄到星系中心的超大质量黑洞的事件视界。不过,由于数据非常庞大,数据的处理时间耗费多年。到了今天,终于要公布这一突破性成果,让我们拭目以待!
本文选自:今日头条 |
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