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期待了這么久，人類終于拍攝到了第一張黑洞的照片。 不多廢話，上圖。 這是位于5500萬光年以外的M87星系中心的超大質量黑洞，質量非?？植溃翘柕?5億倍！ 就像我們之前說的，黑洞的第一張照片，并不會那么清晰，畢竟我們的科技還是比較有限的。那么，這張“模模糊糊”的照片，給我們傳遞了哪些信息呢？ 首先要說明的是，這張照片對于人類現在的科技來說，已經是非常清晰了，這也是人類歷史上第一次看到黑洞照片。不過，實際上說，這也并非是黑洞本體的照片，而是它的一個面目。 大家對于黑洞已經很熟悉了，由于引力太強，光線都無法逃脫，因此導致它本身是不能被看到的。當然，黑洞不會把全宇宙的光都吸走，只有相對比較近的光才會被吞噬，這個“常識”也是符合萬有引力定律的。根據萬有引力公式可以計算出來具體多遠的光線可以逃脫黑洞的引力，這個范圍以外的空間是可以被觀測的，內部就無法被觀測，因此這個范圍被稱作視界范圍（也因此，這次觀測的望遠鏡被稱作事件視界望遠鏡）。 那么，這是不是意味著我們就可以看到視界范圍以外的所有景象呢？ 也不是。 即使沒有被黑洞吞噬，但距離它太近的話，光也不是可以“全身而退”的。 我們通常會說，光沿直線傳播，這只是普通的情況下。在黑洞這種超強引力范圍內，光也是會“拐彎”的。而拐彎的幅度有多大，同樣取決于光離黑洞有多遠。那就有點像鐵籠里的摩托車特技表演，如果摩托車足夠快，可以沿著籠壁前行，如果慢一點，就會墜落。 黑洞附近的光線，也是如此。如果離得太近，即使不被黑洞吞噬，它也會在黑洞的引力下拐一個極大的彎，甚至可以被迫來個180度大轉彎。因此，黑洞視界范圍附近的光原本可能朝著地球飛來，但是在黑洞的引力作用下又調轉了方向，我們就看不見了。 所以，能夠讓我們恰好看到光線的范圍，實際上就比視界范圍要大了一點。這個范圍的半徑，大約是視界半徑的2.5倍。 那么，很多人會像發布會上的一位記者一樣有疑問：既然黑洞看不見，這個黑洞的周圍為何有一個“光環”呢？這個“光環”為何又是一個不均勻的圓呢？ 科學家解釋道：由于宇宙空間的粒子在墜落到黑洞空間時，溫度會急劇上升，這就是它發亮的原因。這些氣體發出的光，就形成了這個所謂的光環，在天文學上，叫做黑洞的吸積盤。 而它之所以不均勻，也是一種光學現象。簡單來說，就是多普勒效應。由于黑洞在自轉，自然有一側光線是朝向我們的，另一側是背向我們的。因此，就會造成前者比較亮，后者比較暗的現象，也就是黑洞吸積盤看起來并不均勻的樣子了。 實際上，黑洞的這張照片雖然是人類里程碑式的科學成果，但是這個外形對于天文學家來說并不意外。因為，根據天文學家已經掌握的知識，他們已經推測出了黑洞這樣的外形。這次觀測的結果，也算是是印證了天文學家們以前的理論。 從另一個方面來講，這也是證明了一百多年前愛因斯坦的相對論。 1915年，愛因斯坦提出了廣義相對論，其中就有一個方程暗示了黑洞這個天體。1919年，這個暗示被其他科學家發現。如今，整整一百年過去了，人類也終于看到了黑洞的真實面目。 很可惜，很多為了黑洞的研究獻出畢生心血的科學家，窮其一生也沒能看到這張照片。比如著名物理學家霍金，事件視界望遠鏡項目展開是，他還致力于對黑洞的探索，如今，他卻已經撒手人寰一年之久。 物是人非事事休，欲語淚先流！ 這個項目并未結束，科學家們還會持續觀測黑洞，讓我們看得越來越清。甚至在未來的某一天，連黑洞世界范圍內發生的事情，也終將浮出水面。 |
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