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TUhjnbcbe - 2024/4/8 17:38:00

综述

就在前几天,年5月12号,一件震惊科学界的事情发生了:人类拍下了第一张银河系黑洞的照片!

黑洞一直是宇宙的谜团,黑洞究竟是什么?它怎么会出现在宇宙中?一个个的谜团亟待解决,而这一切的前提在于,我们要先能观其外在,才能研究其内在,但是因为连光都逃不出它的控制,拍下的照片实属艰难。

所以,银河系黑洞第一张照片的出现,轰动了科学界。

第一张银河系黑洞“肖像图”

12号晚上9点,中国以及全球多个国家的天文学家,同步发布人类拍摄超大质量黑洞人马座A*的照片。

照片底色纯黑,中间是不规则的红色。图片非常的简单,却是人类第二次看到黑洞的真容,也是人类第一次看到与自己息息相关的银河系的黑洞。

这是银河系的第一张黑洞照片,但这张照片的出现来之不易,耗费了几代人的心血。

早在上世纪60年代,物理学家罗杰·彭罗斯的多篇论文与霍金的相关理论,都证明了“黑洞的存在”是爱因斯坦相对论理论的有力预测。并且,根据他们的理论,银河系中心应该有一个质量极大的超大黑洞。

然而,人类对于黑洞的存在,只是理论上的预测,或是侧面的证据,从来没有直接的证据,可以证明科学家们的推测。黑洞变成了一个科学界的理论概念,我们常常会谈起,却无法确定。

年,安德烈娅·盖兹和她的研究团队,通过望远镜观察了银河系的恒星运动情况,并特意记录了中心区域的恒心。

在他们的记录中,我们可以发现,恒心在银河中心速度有变动,经过它之后,恒星会突然加速。

根据力学的知识,我们知道,速度的突然变化,加速度的出现,一定有外力的作用,那么这巨大引力从何而来?为什么它能让质量是太阳的十倍之大的恒星,环绕它呢?为什么在观测照片上看不到它的存在?

这些问题困扰着科学家,也激励着他们进一步研究,伟大的科学发现,往往不是一代人就可以做到的,我们需要站在巨人的肩膀上。

后来,赖因哈德·根策尔这位来自美国的天体物理学家,也开始研究银河系中心的神秘力量,意图揭开黑暗中心的奥秘。

根策尔虽然没有直接观测到银河中心的神秘力量,但是却利用银河中心的气体云,第一次计算出了神秘力量的质量——大约是太阳质量的倍。

一时间人们震惊了,太阳已经如此强大,这个神秘的黑暗力量竟然有如此大的质量,那它的引力会必然也十分巨大,它可能就是操纵银河系的一只巨手。

人类对这一发现非常振奋,现代科学的快速发展之下,人类快就有了新突破。

年4月10日,第一张人类黑洞照片问世,由著名的事件视界望远镜合作组织拍摄。神秘的黑暗力量,终于眼见为实了。

这个黑洞距离地球有万光年之远,属于M87星系,质量能达到太阳的65亿倍,实在超乎想象。

有了这一次经验,人类对拍摄自己家门口——银河系黑洞愈发有信心。终于在3年后,新冠疫情笼罩的全球,人类黑洞研究迎来新的曙光——人类拍摄到第一张银河系黑洞。

黑洞的照片是如何拍摄出来的呢?

黑洞强大的引力,连光都无法逃脱,导致其一片黑暗,无法看到,这也是它得名黑洞的原因之一。

另外,宇宙中还有很多云状尘埃等物质,会干扰光学望远镜的观测,导致成像不清晰,因而宇宙观测还会借助红外或射电波段,因为它们的波段更长,观测效果更好。

视界面望远镜是目前观测黑洞最先进的仪器,它主要是利用毫米波和亚毫米波段进行观测。此次观测到银河系第一黑洞,借助拍摄第一个黑洞M87的经验,运用了一样的方式,在全球8个毫米波望远镜的配合下,拍摄成功的。

黑洞怎么形成的?

人类在上世纪90年代就在理论上推测到了银河系黑洞的存在,也测量到了它的质量,那么为什么拍照会这么难呢?这就不得不说一说黑洞的特点。

黑洞本质上也是一种天体,但是它的质量太大,它引力可以把周围的一切都吸引到都其中心,它就像一个漩涡,一切靠近的都事物,都难以逃脱。这么强大的黑洞从何而来呢?

黑洞产生的原理其实和普通中子星没有大的区别。

一个衰老的恒星开始坍塌,迅速的收缩,发生爆炸,其中物质变成了中子时,这种收缩本该停止,而黑洞不同于中子星之处就在于此。黑洞中心永远在收缩,坍塌,体积非常小,质量及其大,产生了难以预测的引力。

这种引力在黑洞周围形成了一定的控制圈,进来就可能会被吞噬,但是,这里也并不是完全不可逃逸。

人类已经知道,黑洞周围的逃逸速度是大于光速的,所以光无法逃脱。但这也说明,如果有一天人类能实现超越光速的飞行速度,从黑洞逃逸将不是天方夜谭。

结语

人类第一次发现黑洞再一次证明了爱因斯坦广义相对论的正确性,第一次发现银河系黑洞,是黑洞观测经验的关键一步,我们距离揭开黑洞之谜,宇宙之谜,愈来愈近。

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