用中学生能懂的语言讲黑洞背后的科学( 六 )

为什么拍这么远的黑洞?

最主要的原因还是因为它尽管很远,但是很大。最后大家在照片里看到的黑色阴影区域,比好几个太阳系加起来都大。从下图中可以看到,这个黑洞的阴影区域与太阳系(冥王星轨道)尺寸的比较。图中Voyager 1表示的是1977年发射的旅行者一号(最远的人造飞行器)现在相对太阳的位置。注意黑色阴影区域是真正黑洞大小的(27/4)1/2,约2.6倍。

用中学生能懂的语言讲黑洞背后的科学

一个天体的直径除以它到地球的距离,是它对我们张开的角度,这个张角决定了它看起来的大小。其实人类这一次拍摄有两个候选黑洞,一个是M87星系中心的超大黑洞,另外一个就是我们银河系中心的超大黑洞。银河系中心的那个黑洞比起这个M87黑洞距离要近2000倍,尺寸也小1500倍,所以张角是差不多的。它们看起来有多小呢?就好像我们从地球上去看月球表面上的一个橙子那么小,所以要拍摄它们是相当困难的。可是人类发现的别的距离地球更近的黑洞质量更小,吸积盘的尺寸也更小,更难拍。

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