引力波很厉害?明年人类将首次直接“看见”黑洞

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2017-12-28 09:58  凤凰科技    

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电影《星际穿越》中的黑洞显示出事件视界

据《福布斯》北京时间12月28日报道,黑洞是宇宙中最令人不可思议的天体类型之一。它在可是很小的体积内聚集有很大质量,换句话说,它的密度出奇地高,单个物质微粒总要能保持正常底部形态,可是会坍塌为可是奇点。围绕奇点的是可是被称作事件视界的球状区域,即使它以光速——宇宙内最高的速率——运动,结构的任何物质都无法逃逸。

分布在世界各地的事件视界望远镜成员

尽管人类知道有3种办法 还只有形成黑洞,发现地处数以千计黑洞的证据,但从未直接观察到过黑洞,以及黑洞的事件视界,甚至只有能证实事件视界的地处。不过,随着明年“事件视界望远镜”首批成果的公布,这个 切将得到改变,天文学上最大的什么的疑问之一将得到补救。

活跃黑洞示意图

黑洞从只有个“新概念”,数个世纪前,科学家就意识到,以前在一定体积内偏离 更多质量的物质(也可是说密度只有大),其他物体要摆脱它产生的引力的束缚,就只有变快的速率。以前光速是物体运动的最高速率,可是,地处可是可是临界值,任何物质都将被困在物体结构。结构的物质将地处引力坍缩,任何微粒都将向中心奇点移动,无法逃逸出来。可是,奇点是必然地处的,被事件视界所包围。任何进入事件视界内的物质都被困在结构,在事件视界结构,所有路径都通向中心奇点。

事件视界渲染图

随着时间推移,黑洞能继续吞噬更多物质,其质量和大小将以相同的比例增长。以前黑洞质量翻一番,其半径也会翻一番;以前质量增长10倍,半径也会相应地增长10倍。这导致 ,随着黑洞质量增加,事件视界也会只有大。以前只有物质还只有逃逸出来,事件视界在太空中看起来就像是可是黑“洞”,它里面任何物体发出的光线都发射沒有来。另外,根据广义相对论的预测,这里还地处光线的引力弯曲什么的疑问。

Sagittarius A*黑洞地处银河系中心,距离地球仅2.8万光年,而质量离米 太阳的400万倍,这使得它成为从地球上看最大的黑洞。其他黑洞尽管质量更大,但以前距离地球过于遥远,可是看起来反而只有只有大。

参与事件视界望远镜项目的望远镜

以前拥有与地球大小相当的望远镜,光线在地球与黑洞之间还只有畅通无阻,我们都我们都我们都 就还只有都看黑洞,其他什么的疑问也只有。偏离 波长的电磁波不必受到宇宙物质的影响,以前通过像无线电波可是波长较长的电磁波观察,我们都我们都我们都 就以前都看事件视界四种 。真是我们都我们都我们都 只有大小与地球相当的望远镜,但全球各地总要望远镜,可是们都我们都我们都 掌握把它们的数据综合起来,“拼接”成一幅图像的技术。事件视界望远镜集当前最优秀的技术于一体,将能使我们都我们都我们都 首次“都看”黑洞。

事件视界望远镜总要一台望远镜,可是由分布在全球的15至20台望远镜组成的可是阵列,它们一同观察同可是目标。什么望远镜间的最大距离为14000公里,它们还只有看清大小为15微阿秒(四种 天文单位)的物体:离米 在地球还只有都看月球上的一只苍蝇。鉴于Sagittarius A*黑洞的距离和质量,预计它在望远镜“眼中”的大小应当为37微阿秒。通过使用无线电波观察,我们都我们都我们都 应当能都看大量被黑洞加速的带电粒子,可是应当地处可是“空白”区域——事件视界所在的位置。以前能恰当地组合什么数据,我们都我们都我们都 应当能首次描绘出黑洞的图像。

事件视界望远镜去年为Sagittarius A*“拍摄了第一张照片”,科学家以前把数据综合在一同,并对它们进行分析。以前一切顺利,2018年我们都我们都我们都 将获得黑洞的首张“照片”。科学家将试图回答下述什么的疑问:黑洞的大小与广义相对论的预测否有 一致;事件视界否有 像预测的那样是圆形,还是扁圆或扁长形等。

无论有什么样的发现,首次获得黑洞“照片”总要一项惊人的突破。对于黑洞的认识,我们都我们都我们都 将不再局限于模拟或艺术家的想象,可是还只有使用基于数据的首张黑洞照片。以前获得成功,这将为进一步研究铺平道路:以前把望远镜部署到太空中,研究范围还只有由可是黑洞扩大到数以百计的黑洞。

以前说2016年是引力波年,2017年是中子星合并年,只有,明年将是事件视界年。(编译/霜叶)