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首張黑洞照片到底長啥樣?外媒的“劇透”來了

    海外網4月10日電 北京時間今晚21點整,全世界的太空迷們翹首以盼,人類首張黑洞照片即將揭開神秘面紗。黑洞究竟長什麽樣?物理和天文學者眼裏的黑洞和普通人看到的有什麽不壹樣?高能“劇透”來了。

    要想看明白這張黑洞照片,我們首先需要了解壹些關於黑洞的基礎知識。黑洞是壹種質量極大的天體,具有非常強的引力,它具有的超強引力使光也無法逃脫其勢力範圍,該勢力範圍稱作黑洞的半徑或是事件視界。雖然肉眼無法看見黑洞,但我們可以通過追溯到光子消失的事件視界來壹窺其面目。

    黑洞的超強引力能夠將周圍的氣體撕扯到它自己身邊,產生壹個圍繞黑洞旋轉的氣體盤,這就是吸積盤。黑洞有時候也會“打嗝”,壹部分吸積氣體會沿轉動方向被拋射出去,形成噴流。吸積盤和噴流兩種現象都因氣體摩擦而產生了明亮的光與大量輻射,這就是我們在以往各種黑洞模擬圖片中見到的壹圈圈的光亮。

    根據這些基礎知識,外媒描述了黑洞照片可能呈現的樣子,那就是肉眼不可見的黑洞邊界,會被光線環繞,這或許也將在今晚公布的照片中有所體現。雅虎新聞就推測,首張黑洞照片可能會顯示出被壹圈強光環繞的黑色斑點。

    日本樂天技術研究所的數據科學家鹽川(音譯)也模擬出了壹個超重黑洞的可能圖像,畫面上呈現出黑洞的壹個不平衡的吸積盤以及事件視界(內部的“暗影”)。仔細看可以發現,它的壹部分會更亮,另壹部分則會更暗淡。

    不過,在眾多贊成的聲音中,也有人持懷疑態度。知名科學新聞網“科學警報”就對照片能否清晰地看到這壹幕無法確定。“這可能是壹個挑戰,因為位於我們銀河系中心的黑洞籠罩在厚厚的塵埃和氣體雲中”。

    紫金山天文臺研究員劉四明也認為,由於黑洞成像的數據來自8個觀測點,因此照片在“精細程度”上需要打個問號。未來,伴隨著科學技術的更加成熟,我們或許能夠為黑洞拍出“清晰度”更高的照片。

    “此次拍照的事件視界望遠鏡的解析能力,如同站在美國東岸看到美國西岸的壹枚硬幣,或是身在紐約,看見洛杉磯壹個高爾夫球上的凹洞。”臺灣著名作家龍應臺做了這樣壹個生動的比喻。

    果殼天文領域達人“Steed的圍脖” 也給大家提前打了個預防針:“在實拍的照片上,黑洞的事件視界,或者說邊界,大概也就兩個像素大小”。

    “這是壹個真實物體的近距離圖片,太酷了!”

    與其說這是壹張照片,更準確的定義是,這次的“拍攝”是壹次實景“描繪”。

    來自8個觀測點的天文望遠鏡將觀測到的電磁波集中“反饋”,利用對這些電磁波信號的分析,科學家們可以獲得和黑洞附近高溫物質分布相關的壹些物理量。再結合多年來不斷完善的黑洞理論模型,將模擬量和觀測量比對,得到黑洞成像。

    盡管圖像是根據比對形成,但是天文和物理學家們依然表達了少年般的興奮度——並不是只有普通民眾樂於見到直觀影像。

    “我為即將看到這壹圖像感到非常開心!”芝加哥大學教授丹尼爾·霍爾茲(Daniel Holz)表示。“盡管我知道裏面采用了數學運算,相關理論也經過了徹底測試,但這仍然是關於壹個真實物體的近距離圖片。太酷了。”

    耶魯大學的天體物理學家普裏亞瓦達·納塔拉哈恩也表示:“能夠如此近距離接觸黑洞實在令人興奮。”加州大學聖塔芭芭拉分校研究黑洞的天體物理學家蒂莫西·布蘭德則興奮地說:“僅僅是能夠看到它就會讓人覺得太棒了。我們會在科學方面了解壹些東西,而且隨著時間推移知道得會越來越多。只看到這些圖像都會覺得非常酷。”

    內行看門道。

    除了覺得酷酷的,此次公開的黑洞圖像還可以對愛因斯坦1915年提出的廣義相對論進行檢測。愛因斯坦關於物質和能量的預測是否適用於黑洞附近?也許通過這張圖像,我們會找到廣義相對論的缺陷?

    “但即使人們對廣義相對論產生疑問,這壹發現也並不壹定意味著這壹理論是錯誤的,而是表明我們有更多的物理知識需要去理解。”事件視界望遠鏡(EHT)網站這樣稱。

    除了檢驗愛因斯坦的廣義相對論,這壹照片令學界興奮的另壹個原因還在於,它將使我們對宇宙的看法從想象轉向理性和真實,或許還將重新定義宇宙。

 

 

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