拍了100亿张图,才绘制出的黑洞“大头贴”,原来长这样


拍了100亿张图,才绘制出的黑洞“大头贴”,原来长这样


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拍了100亿张图,才绘制出的黑洞“大头贴”,原来长这样


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拍了100亿张图,才绘制出的黑洞“大头贴”,原来长这样


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自1783年英自然哲学家米歇尔提出宇宙中可能存在一个密度极大、拥有连光都无法逃逸的引力的巨大暗天体或暗星之后 , 揭露黑洞的真容就成为了世界各国天文学家夙兴夜寐的目标 。
可直到2019年4月10日 , 人类天文史上第一张展示黑洞真容的照片 , 才经由包括我国在内的多国天文学家组成的事件视界望远镜(EHT)向全球同时发布 。
再到今年前几天 , 银河系中心黑洞人马座A*的真容也被“曝光” 。 不过相比于19年发布的M87星系黑洞 , 人马座A*的表现却属实让人有些意外 。

黑洞观测不体现在距离和M87星系黑洞一样 , 人马座A*黑洞同样属于超重黑洞 , 但人马座A*在成像方面 , 难度却远大于M87星系黑洞 。 M98星系黑洞位于室女座的一个椭圆形星系中心 , 距离地球的距离约为5500万光年 , 质量更是比太阳大65亿倍 。
相比起银河系中心的人马座A*黑洞 , 它的质量显然更大 。 按照正常的黑洞形成假说来看 , M87星系黑洞显然不应该具备如此之大的质量 , 但在爱因斯坦广义相对论的支持下 , M87星系黑洞的出现得以在一种极端的条件下成立 。
那就是由多个如同人马座A*的黑洞在融合为一体之后 , M87星系黑洞才最终得以形成 , 这也是为什么 , M87星系黑洞在事件视界望远镜的观测下 , 呈“新月环绕”状的原因 。
在人马座A*的照片中 , 它的外在表现同样也是如此 , 可相比起“表面纹路”明显的M87星系黑洞来说 , 人马座A*还是显得太过稚嫩 。 照片未曾成像之前 , 天文学家们就有过猜测 , 部分人认为银河系中心的人马座A*与M87星系黑洞比较起来 , 要更小一些 。
可是按照正常道理来说 , 5500万光年的距离和2.7光年的距离比较起来 , 也应该是人马座A*更容易被观测到并拍到才对 , 可为什么人类天文史上的第一张黑洞照片不是人马座A*而是M87星系黑洞呢?
其实这种以为5500万光年比207万光年更难拍摄到的想法 , 是错得非常离谱的 。 因为不管M87星系黑洞距离我们有多远 , 我们依旧能够通过光线来捕捉到它的存在 。 哪怕是它实际上已经湮灭 , 只要时间没有超过5500万光年 , 我们就已经能够捕捉到M87星系黑洞的姿态 。

被质量影响的黑洞成像至于为什么距离我们更近的人马座A*黑洞这么难以捕捉成像 , 是因为人马座A*的活跃程度没有M87星系黑洞高 , 导致了吸积盘光芒比起M87星系黑洞来说更弱 。 在连一个黑洞都没有捕捉成像的2019年之前 , 我们对黑洞的了解无限趋近于0 , 根本没有经验对人马座A*这种低活跃性黑洞进行捕捉成像 。
这也是为什么 , 当M87星系黑洞的照片成像之后 , 我们短短几年时间就能够把人马座A*的真面目公之于众的原因 。
【拍了100亿张图,才绘制出的黑洞“大头贴”,原来长这样】当然了 , 这其中的主要原因 , 还是因为我们的天文望远镜技术不够成熟 , 无法在可视光线稀少、运动速度更快的条件下对人马座A*进行拍照 。 但是M87星系黑洞就不一样了 , 5500万光年的距离 , 完全足够让我们看到一个稳定的黑洞 。
而且因为距离的原因 , 发生在M87星系黑洞外围的部分物质运动情况 , 我们也无法准确地进行拍摄 , 只能得到一个相对模糊的内容 。

虽然从照片上来看 , 人马座A*的大小和M87星系黑洞的大小相差不大 , 可就实际质量而言 , 人马座A*根本就不是M87星系黑洞一个量级的 。 两者虽然同样被称作超重黑洞 , 但都属于超质量级别 。
可就拿太阳来做对比吧 , 人马座A*的质量比起太阳来说 , 只大400万倍左右 , 但M87星系黑洞单单比起人马座A*来说 , 就要大上1500多倍 , 比起太阳 , 那更是在65亿倍开外 。 面对这样质量的一个黑洞 , 人马座A*拿什么比?更别说除了质量问题之外 , 位于银河系中心的人马座A*在我们的视界之中占比更小 , 光线也更加暗淡 。
在没有足够成熟的技术之前 , 人马座A*就像是一个可望而不可即的宝石 , 我们完全无计可施 。

技术是科技创新的第一生产力在这种前提条件下 , 与其在一个不知道什么时候才能观测到的黑洞面前驻足 , 还不如先把目光放远一些 , 观测那些以当前技术足够观测到的黑洞 。 事实也正是如此 , 当M87星系黑洞被我们拍成照片之前 , 世界各国的天文学家们花费了十余年的时间 , 用来调试设备、更新技术 , 才在2019年成功拍出了一张M87星系黑洞的照片 。

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