黑洞其实是“红洞”?周围有一圈红色光环,证明了相对论的正确性( 二 )



自然不是的 , 这张照片历经两年时间 , 由美国和德国的天文科学家一起通过超算计算出来的 , 整个过程相当严谨 , 不会出错的 。
当时科学家为了能拍摄到这张照片 , 科学家采用了一种名为VLBI也就是甚长基线干涉测量的技术 , 将地球上分布在不同地区的8台射电望远镜整合成一个约等于地球直径的射电抛物面天线 , 同时对同一地点的黑洞进行观察 。
在观察完成后 , 便是数据处理工作 , 由于射电望远镜并不是直接拍摄的图像 , 而是各种数据 , 因此需要将数据转变成图像 。

当时总共存储了几百万GB的数据 , 分别送往了美国和德国的研究中心进行处理 。 相关研究人员通过数字技术基本上消除了无关数据 , 只保留了黑洞数据 , 在各自处理完数据后 , 两个研究中心便开始进行数据融合 。
这个过程十分缓慢艰难 , 不仅要辨别不同射电望远镜本身所导致的问题 , 还要针对不同的数据进行比对分析 , 互相补充 。
等全部数据都比对修整完整 , 再将这些数据发送给另外四个研究中心 , 由他们将数据转发成图像 。

这个过程的每一步都经过严密的计算、数据比对等 , 其结果是完全可信的 , 那红色区域怎么解释呢?我们接下来说说 。
红洞
为什么黑洞周围会有光?理论上 , 黑洞本身不会发光 , 但是黑洞并不是无穷大的 , 在黑洞与外界的交接地界 , 光线正在逃离 , 避免被黑洞吞噬 , 由此黑洞的周围并不是黑乎乎一片 , 是有光的 , 这片区域也正是被射电望远镜捕获到的区域——红色光环 。

在天文学界 , 他们将这片区域称之为吸积盘 , 吸积盘是黑洞的引力对周围物质进行牵引进而吞噬导致形成的 , 这张珍贵的照片上的光就是吸积盘贡献的 。
根据能量守恒定律 , 吸积盘在牵引周围物质到黑洞中央进行吞噬的过程中 , 物质的温度会越来越高 , 因此物质所产生的辐射也越来越强 , 这就是光环的来源 。

另外 , 还有细心的小伙伴们发现 , 这个光环好像不是很对称 , 上面暗 , 下面亮 , 这又是怎么回事呢?其实这种情况被科学家称之为多普勒效应 , 它是指物质的辐射波长会因为与观测者的距离而产生变化 。
也就是说 , 当观察者距离辐射光源近时 , 观察者能接收到的频率就会提高 , 当辐射光源远离观察者时 , 能接收到的频率就会变低 , 因此红色光环就有的明亮有的黯淡了 。 通过对吸积盘的研究 , 可以帮助科学家进一步了解黑洞的质量等 。

至于说为什么捕获的光呈现为红色 , 而不是蓝色白色的呢?其实并不是因为捕获的光线是红色的 , 而是科学家选择了用红色来呈现捕获到的光线 。 由于这张照片是射电望远镜贡献的 , 而射电望远镜观测的其实是电磁波 , 不是具体的影像 。
科学家在处理射电望远镜提供的数据时 , 就可以自主选择那些好看的颜色将其作为图像呈现出来 。 也就是说 , 如果科学家喜欢 , 他们甚至可以将这个红环变成绿环、蓝环、紫环等 。

随着对黑洞的进一步探索 , 再一次印证了爱因斯坦的广义相对论 , 证明了宇宙中黑洞的存在 , 不知道在更久远的未来 , 随着对宇宙了解的深入 , 能不能更好的拍摄黑洞图片 , 让人们再一次窥测黑洞的神秘面目 。

我们也有理由相信 , 随着科学技术的进步 , 科学家有可能会证明到爱因斯坦提出来的另外一个假设——白洞 。
白洞与黑洞相反 , 黑洞吞噬物质 , 而白洞则往外面喷射物质 , 甚至有人开玩笑说 , 白洞是将黑洞吃下去的东西吐了出来 。
虽然现在还没有白洞的消息 , 但是看看黑洞漫长的发现过程 , 也就释然了 , 可能白洞到这个世纪结束依旧不会有任何进一步的发现 , 不过在人类孜孜不倦的宇宙探索中 , 迟早会进入人类的视野 。

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