隨着剛剛結束不久的黑洞真容發布會結束後!黑洞成為人們談論的焦點。各種話題都離不開類似“這是有史以來第一次近距離觀察黑洞”“這是第一張黑洞的圖片”的瘋狂討論。

剛剛!黑洞首張真容照出來了!愛因斯坦相對論更加坐實! 科技 第1張

但是,這確實是真實的,你看到的就是全新的,有史以來第一個黑洞的特寫照片。這張位於室女座A星系中心的黑洞M87的圖片是國際上歷時兩年的努力的結果,目的是放大這個奇異點,這張照片是它5000多年前的樣子。它第一次揭示了黑洞視界的輪廓,也就是沒有光或物質逃逸的點。

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M87距離我們5300萬光年,位於一個遙遠星系的中心深處,周圍環繞着由塵埃、氣體和其他物質組成的雲團,所以沒有任何可見光望遠鏡能夠透過這些粘稠物質看到黑洞。它不是最近的黑洞,甚至不是最近的超大質量黑洞。但是它太大了!和我們整個太陽系一樣寬,質量是太陽的65億倍,是地球天空中出現的兩顆最大的龐然大物之一。另一個是位於銀河系中心的人馬座A*。為了拍攝這張照片,世界各地的天文學家們將射電望遠鏡聯網,將M87放大到前所未有的分辨率。他們稱這個組合網絡為視界望遠鏡。

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這個名字很合適,因為這張照片不是黑洞本身。黑洞不發出輻射,或者至少離現有望遠鏡無法探測到的距離也是過於遙遠。但是在它們的邊緣,就在奇點的引力變得太大以至於光都無法逃逸之前,黑洞將物質加速到極限速度。就在墜入地平線之前,這種物質以高速與自身摩擦,產生能量並發光。視界望遠鏡探測到的無線電波就是這個過程的一部分。

“這幅圖像現在在超大質量黑洞和明亮星系之間形成了清晰的聯系,它證實了室女座A以及銀河系這樣的大星系是由超大質量黑洞組成的!”哈佛大學天體物理學家、事件視界望遠鏡(Event Horizon Telescope)主任謝潑德·多爾曼(Sheperd Doeleman)在美國國家科學基金會(National Science Foundation)的新聞發布會上說。

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我們知道天文學家知道黑洞被發光物質所包圍。但這張照片仍然回答了一個關於黑洞和宇宙結構的關鍵問題。我們現在肯定地知道,愛因斯坦的相對論即使在黑洞的邊緣也站得住腳,因為一些研究人員曾懷疑黑洞會在那裡破裂。正如相對論所預測的那樣,圖中可見視界的形狀是一個圓,因此它證實了即使在宇宙中最極端的環境之一,相對論仍然具有影響力。

就像Doeleman所解釋的那樣,你可以在圖像中看到一個斑點,我們也看到了斑點。但我們沒有看到一些意想不到的東西。相反,這個項目揭示的是關於愛因斯坦理論的純粹和“真實”。

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專家稱,這對物理學來說既是好消息也是壞消息。好消息是因為這意味着研究人員不必重寫教科書。但它留下了一個懸而未決的關鍵問題:廣義相對論(廣義相對論控制着非常大的物體,比如恆星和重力)一直延伸到黑洞的邊緣。而量子力學(描述非常小的微觀事物)在幾個關鍵方面與廣義相對論不相容。但這幅圖中還沒有任何東西能回答關於這兩者如何相交的任何問題。如果廣義相對論在這個極端的地方崩潰了,科學家們就能找到一些統一的答案,但是很遺憾,現在還不能。

不過該望遠鏡的觀測還在持續進行中,它同時也在觀測銀河系中心的超大質量黑洞,預計後面會產生更多的數據,可能會有驚人的發現。

來自阿姆斯特丹大學的天體物理學家塞拉·馬爾科夫說,雖然這次合作還沒有提供黑洞如何產生巨大噴流的具體細節。但她表示,對M87黑洞的進一步觀察應該有助於回答這些問題。M87黑洞能產生引人注目的噴流。她說,視界望遠鏡項目將隨着時間的推移繼續增加望遠鏡,並隨着時間的推移提高分辨率,使它能夠回答更多的問題,並最終能把量子物理學和引力聯系起來。

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