版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系我們

致命吸引!我們何以對(duì)黑洞如此癡迷?

星球研究所
一群國家地理控,專注于探索極致世界
收藏

你凝視深淵的時(shí)候

深淵也在凝視著你

2019年4月

第一張黑洞照片公布

人類第一次真正凝視這個(gè)宇宙的深淵

(人類拍攝到的首張黑洞照片,圖片來源@EHT Collaboration,標(biāo)注@小黑/星球研究所)

圖片

而此時(shí)

距離人們對(duì)黑洞是否存在的質(zhì)疑

已經(jīng)過去了一百多年

對(duì)黑洞而言

這不過是短短的一瞬間

但對(duì)人類而言

卻是一段不斷顛覆想象的漫長之旅

而正是這場持續(xù)百余年的思想狂飆

才讓我們能夠?qū)懴逻@篇文章

帶你一窺宇宙中的至暗深淵

(黑洞藝術(shù)家想象圖,圖片來源@wikimedia commons)

圖片

那么

到底什么是黑洞?

它為何擁有如此強(qiáng)大的力量?

以至于一切物質(zhì)、能量甚至包括光

都無法逃脫它的致命吸引

(NGC 1097天爐座棒旋星系,其星系中心存在一個(gè)質(zhì)量巨大的黑洞,攝影師@嚴(yán)智鵬)

圖片

要解答這些問題

首先要從一樁天文疑案講起

01

疑案

1964年

科學(xué)家在銀河系內(nèi)的天鵝座方向

偶然發(fā)現(xiàn)一顆藍(lán)色恒星

它不僅質(zhì)量和溫度遠(yuǎn)超一般恒星

還有兩個(gè)疑點(diǎn)令人費(fèi)解

(參宿二以及周邊星空,參宿二也是一種亮度和質(zhì)量遠(yuǎn)超一般恒星的天體。此圖僅為示意,非天鵝座那顆藍(lán)色恒星,攝影師@歐銘枝)

圖片

疑點(diǎn)一

作為銀河系中一顆單獨(dú)的恒星

它卻在圍繞銀河系中心公轉(zhuǎn)的同時(shí)

還沿著另一個(gè)橢圓軌道打轉(zhuǎn)

(太陽在銀河系中的位置,它只圍繞著銀河系中心公轉(zhuǎn),而無其它公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),圖片來源@NASA/JPL-Caltech/ESO/R. Hurt)

圖片

疑點(diǎn)二

在這個(gè)藍(lán)色恒星附近

科學(xué)家探測(cè)到了強(qiáng)烈的高能輻射

而它本身并不能產(chǎn)生這樣高的能量

難道

這顆恒星周圍還存在另一個(gè)天體?

是它的存在改變了恒星的運(yùn)動(dòng)軌道

并產(chǎn)生了強(qiáng)烈的輻射嗎?

可是

如果這樣的天體真的存在

人們又為何看不到它呢?

為了解釋這種種疑點(diǎn)

人們想起了一個(gè)古老的預(yù)言

02

預(yù)言

早在十八世紀(jì)

就有科學(xué)家預(yù)言

天空中存在著一種特殊的天體

它的引力非常強(qiáng)大

以至于連光都無法從中逃離

因此我們將無法看見這個(gè)天體

這種黑暗的天體就是“暗星”(請(qǐng)橫屏觀看,黑洞藝術(shù)家想象圖,黑洞位于圖中最亮區(qū)域的中心,圖片來源@ESO/M. Kornmesser)

圖片

然而彼時(shí)

人類所知的一切物理學(xué)理論

都無法對(duì)這種“暗星”

做出合理的解釋

直到1915年

愛因斯坦完成廣義相對(duì)論

虛無縹緲的預(yù)言才有了真正的理論基礎(chǔ)

不久后

德國軍人兼天文學(xué)家卡爾·史瓦西

在一戰(zhàn)前線的戰(zhàn)場上

計(jì)算出了“暗星”的半徑公式

首次描述了“暗星”的“勢(shì)力”范圍

這個(gè)公式稱為史瓦西半徑

而這里“暗星”的稱呼之后會(huì)被

一個(gè)更響亮的名字取代

黑洞

(卡爾·史瓦西,愛因斯坦的廣義相對(duì)論預(yù)言了黑洞的存在,史瓦西給出了該理論方程的第一個(gè)解,所以有一種黑洞的類型以他的名字命名,圖片來源@wikimedia commons)

圖片

史瓦西半徑表明

黑洞的質(zhì)量越大

其“勢(shì)力”范圍也就越大

如果將地球壓縮成一個(gè)黑洞

那么它的史瓦西半徑只有約9毫米

相當(dāng)于1角硬幣的大小

(哈勃望遠(yuǎn)鏡和地球,圖片來源@視覺中國)

圖片

以史瓦西半徑為界

黑洞內(nèi)外就是徹頭徹尾的兩個(gè)世界

黑洞內(nèi)部發(fā)生的一切事件

從外部都無法看到

因此這條邊界也被稱為事件視界

(NGC 3201黑洞藝術(shù)家想象圖,黑洞對(duì)附近的時(shí)空產(chǎn)生了影響,圖片來源@ESO/L. Cal?ada)

圖片

當(dāng)物質(zhì)穿過事件視界進(jìn)入黑洞內(nèi)部后

將不可抗拒地朝中心落去

那里是密度無限大的奇點(diǎn)

物質(zhì)將再無“回頭路”

這聽起來如此神奇

但這樣的黑洞真的存在嗎?

03

線索

就在黑洞的研究蓬勃發(fā)展的時(shí)候

受到二戰(zhàn)爆發(fā)的影響

眾多物理學(xué)家紛紛投向原子彈的研究

其中就包括“原子彈之父”奧本海默

他在1930年末從恒星演化角度

預(yù)測(cè)了黑洞的存在

而1942年

奧本海默被任命為

“曼哈頓計(jì)劃”的首席科學(xué)家

開始專注于原子彈的研制工作

就這樣

黑洞的話題逐漸被人們遺忘
直到另外一種理論天體的發(fā)現(xiàn)

重燃了人們研究黑洞的熱情

(奧本海默[左一]正在向周圍的人展示原子彈爆炸的照片,圖片來源@視覺中國)

圖片

1967年

科學(xué)家重復(fù)接收到

宇宙中一種奇怪的信號(hào)

它每隔1.337秒就會(huì)準(zhǔn)時(shí)光顧地球一次

起初科學(xué)家以為是外星文明發(fā)來的訊息

后來經(jīng)過確認(rèn)

這個(gè)信號(hào)來自一顆高速旋轉(zhuǎn)的中子星

一種幾乎完全由中子構(gòu)成的天體

它從天體兩極輻射出的電磁波

不停地掃過深空

就像宇宙燈塔

為浩瀚宇宙中的旅行者指引方向

(高速旋轉(zhuǎn)的中子星示意,在中子星發(fā)現(xiàn)后不久,約翰·惠勒首次使用黑洞一詞,圖片來源@新片場,標(biāo)注@小黑/星球研究所)

圖片

而中子星和黑洞一樣

皆為恒星的最終宿命

像地球上的生靈

宇宙中的恒星也有“生死”

在恒星生存階段

自身的燃料燃燒讓恒星向外“膨脹”

從而抵抗因物質(zhì)相互吸引

帶來的向內(nèi)“收縮”

當(dāng)兩種力量達(dá)到平衡時(shí)

恒星便能保持穩(wěn)定的存在

(正在燃燒的太陽,太陽內(nèi)部一直發(fā)生著核聚變反應(yīng),使得太陽穩(wěn)定存在了上億年。由于宇宙中恒星等天體質(zhì)量通常比較大,所以在衡量其體重時(shí)一般使用太陽的質(zhì)量作為基本單位,攝影師@王佳奇)

圖片

但恒星的燃料總會(huì)有消耗完的一天

此時(shí)燃燒產(chǎn)生的力量消失

恒星在引力作用下急劇向內(nèi)坍縮

形成一個(gè)密度非常大的致密天體

其他多余的物質(zhì)則被拋散出去

恒星就此消亡

而最終會(huì)形成什么致密天體

取決于恒星的質(zhì)量

8倍太陽質(zhì)量以下的恒星坍縮成

表面溫度高、體積小的白矮星

它的質(zhì)量最大僅為1.44倍太陽質(zhì)量

這也是我們的太陽最后的結(jié)局

(天狼星有A星和B星,其中天狼星B于1915年被確定為白矮星,但它在星空中的亮度遠(yuǎn)不及A星,所以在地面上我們只能看到A星的光芒。在我國古代星象學(xué)中,天狼星“主侵略之兆”,蘇軾在《江城子·密州出獵》中寫到“會(huì)挽雕弓如滿月,西北望,射天狼”,以天狼星比擬北宋邊境的西夏,攝影師@王晉)

圖片

8~30倍太陽質(zhì)量的恒星會(huì)坍縮成

中子星

(船帆座超新星遺跡,恒星坍縮成中子星后留下的遺跡,遺跡區(qū)域的物質(zhì)能量較高,在可見光和X射線波段呈現(xiàn)出明亮的色彩,攝影師@有手就行)

圖片

當(dāng)中子星質(zhì)量超過3.2倍太陽質(zhì)量時(shí)

則會(huì)進(jìn)一步坍縮

形成黑洞

(請(qǐng)橫屏觀看,超大質(zhì)量黑洞藝術(shù)家想象圖,圖片來源@NASA/JPL-Caltech)

圖片

此前

這些恒星死亡后形成的致密天體

只有白矮星被觀測(cè)證實(shí)

而隨著中子星的發(fā)現(xiàn)

人們有理由相信

黑洞

大概率真的存在

那座閃爍的宇宙燈塔

似乎在為人類照亮尋找黑洞真相的方向

04

真相

1975年

著名物理學(xué)家霍金

就和同是物理學(xué)家的基普·索恩打賭

霍金認(rèn)為那顆詭異藍(lán)色恒星

附近的未知天體不是黑洞

而基普的觀點(diǎn)則與之相反

在隨后多年的觀測(cè)中

越來越多的證據(jù)表明

那個(gè)未知天體的質(zhì)量為8.7倍太陽質(zhì)量

超過了中子星3.2倍太陽質(zhì)量的極限

所以它就是個(gè)黑洞

(請(qǐng)橫屏觀看,藝術(shù)家想象下天鵝X-1黑洞以及附近的藍(lán)色恒星,天鵝座X-1是人類歷史上發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)黑洞,它的名字表示它是天鵝座內(nèi)發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)X射線源,X射線是一種高能量的電磁波,圖片來源@ESA/Hubble)

圖片

1990年6月的一個(gè)晚上

霍金在助手的幫助下闖入基普辦公室

在賭約上簽字認(rèn)輸

并幽默地在賭約上按上了大拇指印

實(shí)際上對(duì)于研究黑洞的霍金而言

這正是他所期待的結(jié)局

(霍金和基普索恩[左一],2021年科學(xué)家對(duì)天鵝座X-1黑洞重新測(cè)量的結(jié)果為21.2倍太陽質(zhì)量,圖片來源@視覺中國)

圖片

就這樣

人類發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)黑洞

那么此前的種種疑點(diǎn)

便都有了合理的解釋

黑洞的存在使得周圍時(shí)空發(fā)生彎曲

那藍(lán)色恒星便沿著彎曲的軌道圍繞黑洞旋轉(zhuǎn)

這就是黑洞引力作用的體現(xiàn)

(藝術(shù)家想象下銀河系中心黑洞的存在導(dǎo)致周圍恒星圍繞其做橢圓運(yùn)動(dòng),標(biāo)注的藍(lán)圈為黑洞位置,圖片來源@ESO/M. Parsa/L. Cal?ada)

圖片

明白了其中一個(gè)疑點(diǎn)

另一個(gè)疑點(diǎn)便迎刃而解

黑洞強(qiáng)大的引力

吸引藍(lán)色恒星上的物質(zhì)

使它們旋轉(zhuǎn)落入黑洞

在周圍堆積成一個(gè)盤狀結(jié)構(gòu)

稱為吸積盤

(黑洞吸積盤可視化模擬示意,受黑洞強(qiáng)大的引力作用,不同角度下看到的吸積盤會(huì)有不同的變化,黑洞后方吸積盤的光在向前傳播時(shí)會(huì)發(fā)生彎曲,圖片來源@NASA’s Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman,標(biāo)注@小黑/星球研究所)

圖片

盤內(nèi)的物質(zhì)相互摩擦

產(chǎn)生數(shù)百萬攝氏度的高溫

從而產(chǎn)生高能輻射

(黑洞吸積恒星藝術(shù)家想象圖,圖片來源@NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA/GESTAR),標(biāo)注@小黑/星球研究所)

圖片

此外

吸積過來的物質(zhì)并不是全部落入黑洞中

受到黑洞磁場等因素的作用

一部分物質(zhì)會(huì)匯聚成狹窄的物質(zhì)流

噴射出去

猶如利劍刺向深空

稱為噴流

這些噴出的物質(zhì)飄散在宇宙空間

未來將孕育出新的天體

(哈勃空間望遠(yuǎn)鏡拍攝到的武仙座A星系中的超長噴流結(jié)構(gòu),圖片來源@NASA/ESA)

圖片

相較于黑洞本身

它的吸積盤和噴流則明亮可見

這成為天文學(xué)家找到黑洞的有力手段

(黑洞結(jié)構(gòu)示意圖,圖片來源@ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser/N. Bartmann,標(biāo)注@小黑/星球研究所)

圖片

不僅如此

黑洞的致命吸引還留下了更多蛛絲馬跡

當(dāng)光經(jīng)過黑洞周圍時(shí)

將不可避免地沿著彎曲的時(shí)空傳播

從表面現(xiàn)象來看

光不走直線了

它拐彎了

(黑洞的存在使得經(jīng)過的光線運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生改變,制圖@小黑/星球研究所)

圖片

當(dāng)黑洞附近存在另一個(gè)致密天體時(shí)

這種引力作用會(huì)使得

兩個(gè)天體圍繞著彼此旋轉(zhuǎn)靠近

并最終合并成更大質(zhì)量的黑洞

(雙黑洞環(huán)繞運(yùn)動(dòng)模擬示意,圖片來源@NASA,標(biāo)注@小黑/星球研究所)

圖片

在這個(gè)過程中

這兩個(gè)天體附近彎曲的時(shí)空發(fā)生了擾動(dòng)

并以波的形式向外輻射出去

這就是時(shí)空的漣漪

引力波

(相互圍繞旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)致密天體向外輻射引力波,制圖@小黑/星球研究所)

圖片

2015年,人類首次成功探測(cè)到了

雙黑洞合并產(chǎn)生的引力波

它穿越13億光年的距離到達(dá)地球

科學(xué)家們根據(jù)它推算出了雙黑洞的質(zhì)量

如果說在此之前的天文學(xué)

人類是使用“眼睛”看

而引力波的成功探測(cè)

則意味著人類可以用“耳朵”

聆聽來自宇宙時(shí)空的低語

(美國激光干涉引力波天文臺(tái)測(cè)得的引力波合并事件中黑洞的質(zhì)量對(duì)比,黑洞與其它天體合并是黑洞質(zhì)量增長的方式之一,制圖@黑砸/星球研究所)

圖片

通過這些方法

人類探尋到了越來越多的黑洞

但在物理學(xué)家眼里它卻是超乎想象的簡單

只需要3個(gè)物理量就足以囊括所有

第1個(gè)指標(biāo)是“有多重”

也就是質(zhì)量

第2個(gè)指標(biāo)是“是否旋轉(zhuǎn)”

通常用角動(dòng)量表示

第3個(gè)指標(biāo)是“帶不帶電”

電荷

按照質(zhì)量,黑洞可分為三類

小于100倍太陽質(zhì)量的黑洞

是為恒星級(jí)黑洞

宇宙中大部分恒星生命的結(jié)局都是這類黑洞

100萬倍太陽質(zhì)量以上的黑洞

稱為超大質(zhì)量黑洞

這種級(jí)別的黑洞一般存在于星系中心

是星系演化的關(guān)鍵“人物”

介于恒星級(jí)黑洞和超大質(zhì)量黑洞之間的

中等質(zhì)量黑洞

相較于前兩種黑洞

由于觀測(cè)到的數(shù)量較少

我們對(duì)這種黑洞還缺乏足夠的了解

(致密天體質(zhì)量與太陽質(zhì)量對(duì)比,太陽并不屬于致密天體,圖中僅為對(duì)比示意,圖片來源@NASA/CXC/視覺中國/王佳奇,制圖@黑砸/星球研究所)

圖片

除了按質(zhì)量分類

按照角動(dòng)量和電荷

黑洞還可分為四種類型

(下圖為按照旋轉(zhuǎn)和電荷的黑洞分類,圖片來源@視覺中國,標(biāo)注@黑砸/星球研究所)

圖片

盡管已探尋到黑洞如此多的奧秘

但這也只是通過

吸積盤、噴流

引力作用、引力波

這些間接的辦法找尋到它

就像我們無法看到風(fēng)

但卻可以通過風(fēng)吹起的沙土

而間接判斷風(fēng)的存在一樣

(請(qǐng)橫屏觀看,雅丹地貌是一種典型的風(fēng)蝕地貌,它的形成離不開風(fēng)的作用,攝影師@孫祺)

圖片

人類的好奇心驅(qū)使著科學(xué)家迫切地想要

“眼見為實(shí)”

黑洞到底長什么樣子?

是否可以直接讓黑洞現(xiàn)出“真身”?

05

現(xiàn)身

給黑洞拍照片

便是物理學(xué)家給出的答案

但這需要

一個(gè)史無前例的超大望遠(yuǎn)鏡

以觀測(cè)超大質(zhì)量黑洞為目標(biāo)的

事件視界望遠(yuǎn)鏡

(Event Horizon Telescope,簡稱EHT

應(yīng)運(yùn)而生

(正在“進(jìn)食”的黑洞藝術(shù)家想象圖,明亮的吸積盤和噴流證明了它的存在,圖片來源@Aurore Simonnet and NASA’s Goddard Space Flight Center)

圖片

首先

我們需要選定拍攝對(duì)象

為了能夠看得見、拍得清黑洞

質(zhì)量大、距地球近是必要條件

銀河系附近的M87星系

就正好存在這樣一個(gè)超大質(zhì)量黑洞

它的質(zhì)量是太陽的65億倍

(M87星系,為圖片中的最亮點(diǎn),圖片來源@ESO)

圖片

盡管這個(gè)黑洞已經(jīng)如此龐大

但它和地球的距離依然有5500萬光年之遠(yuǎn)

從地球上看它

相當(dāng)于要看清月球表面的腳印

這非??简?yàn)望遠(yuǎn)鏡的分辨能力

(從地球上觀測(cè)月球上的腳印,制圖@鄭藝/星球研究所)

圖片

望遠(yuǎn)鏡的口徑越大

其分辨能力就越高

位于貴州的“中國天眼”

是世界上最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡

它的口徑達(dá)到了500米

但這仍無法滿足科學(xué)家的要求

想要給黑洞拍照

望遠(yuǎn)鏡口徑要達(dá)到“地球級(jí)別”

(坐落于群山之間的“中國天眼”,攝影師@酷鳥魏建)

圖片

單個(gè)望遠(yuǎn)鏡行不通

那就想辦法利用多臺(tái)望遠(yuǎn)鏡

科學(xué)家通過特殊的方法

將分布在全球各地的射電望遠(yuǎn)鏡聯(lián)合起來

等效成一臺(tái)口徑更大的虛擬望遠(yuǎn)鏡

這就是甚長基線干涉測(cè)量技術(shù)

(Very Long Baseline Interferometry)

簡稱VLBI

望遠(yuǎn)鏡之間的距離稱為基線

而虛擬望遠(yuǎn)鏡的口徑相當(dāng)于

最遠(yuǎn)的基線長度

基線越長

虛擬望遠(yuǎn)鏡的分辨能力也就越高

(請(qǐng)橫屏觀看,位于四川稻城的圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡,又稱“千眼天珠”,313臺(tái)天線等效于一個(gè)虛擬望遠(yuǎn)鏡,攝影師@藍(lán)燕斌)

圖片

參與第一次黑洞拍攝的8臺(tái)望遠(yuǎn)鏡分布在

墨西哥、西班牙、智利、南極

美國夏威夷以及亞利桑那州等地

它們組成了口徑等效于地球直徑的虛擬望遠(yuǎn)鏡

(2017年EHT望遠(yuǎn)鏡陣列分布,下圖標(biāo)注的英文是望遠(yuǎn)鏡英文名稱的縮寫,制圖@鄭藝/星球研究所)

圖片

搞定了望遠(yuǎn)鏡的口徑

但并不表示可以立即開始觀測(cè)了

因?yàn)橐獙⑺鼈兺昝缆?lián)合

就必須在同一時(shí)刻進(jìn)行觀測(cè)

考慮到天氣、觀測(cè)任務(wù)安排等諸多因素

參與拍攝的8臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡

在2017年全年的觀測(cè)時(shí)間只有10天

(請(qǐng)橫屏觀看,位于美國夏威夷州海拔4000米山上的詹姆斯·克拉克·麥克斯韋望遠(yuǎn)鏡(JCMT)與亞毫米波陣列(SMA),高海拔的環(huán)境保證了良好的觀測(cè)效果,并且必須選擇在晴朗的天氣進(jìn)行,因?yàn)榇髿庵械乃謺?huì)對(duì)觀測(cè)產(chǎn)生影響,攝影師@俞樂)

圖片

觀測(cè)時(shí)間雖短

但獲得的數(shù)據(jù)卻很豐富

總共產(chǎn)生的觀測(cè)數(shù)據(jù)量達(dá)到了3500TB

換算成電影要三百多年才能看完

而光是處理這些數(shù)據(jù)

就耗費(fèi)了2年的時(shí)間

2019年4月10日

人類首張黑洞照片公布

被科學(xué)家打趣地稱為“甜甜圈”

明亮的外圈是黑洞周圍的吸積盤

而中間的陰影就是黑洞所在的區(qū)域

(首張黑洞照片,圖片來源@EHT Collaboration,標(biāo)注@小黑/星球研究所)

圖片

M87黑洞還有一條長約5000光年的噴流

但這次只拍到了黑洞和它的吸積盤

“家庭成員”并不完整

(M87黑洞的噴流結(jié)構(gòu),即圖中的長條形狀,圖片來源@wikimedia commons)

圖片

所以在2018年

我國科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊(duì)

利用相同的技術(shù)手段

在新的觀測(cè)波段重新為M87黑洞拍照

新波段下的望遠(yuǎn)鏡視場更大

能夠看到更多的黑洞結(jié)構(gòu)

不僅如此

望遠(yuǎn)鏡的數(shù)量也由上次的8臺(tái)增加到了16臺(tái)

大大提升了虛擬望遠(yuǎn)鏡的成像質(zhì)量

(2018年參與拍攝黑洞的望遠(yuǎn)鏡地理位置分布如下,制圖@鄭藝/星球研究所)

圖片

2023年4月

科學(xué)家公布了M87黑洞的“全景照”

首次將黑洞及周圍結(jié)構(gòu)成像在一張圖片中

(M87黑洞“全景照”,可以看到噴流結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為三部分,形狀類似“三叉戟”,圖片來源@R.-S. Lu (SHAO)/E. Ros (MPIfR)/ S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF),標(biāo)注@小黑/星球研究所)

圖片

5個(gè)月后

我國科學(xué)家證明

這個(gè)人類首次“看見”的黑洞

是在旋轉(zhuǎn)

而在此之前

黑洞是否處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)

并沒有直接的觀測(cè)證據(jù)

(M87黑洞噴流進(jìn)動(dòng)示意,自旋物體的自轉(zhuǎn)軸還在圍繞另一個(gè)中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)即表現(xiàn)為進(jìn)動(dòng),素材來源@崔玉竹,Intouchable Lab@Openverse,標(biāo)注@小黑/星球研究所)

圖片

除了遙遠(yuǎn)的M87黑洞

我們居住的銀河系中心

同樣存在一顆超大質(zhì)量黑洞

科學(xué)家也給它拍下了照片

(2022年公布的銀河系黑洞照片以及銀河系中心區(qū)域,黑洞照片看起來也像個(gè)甜甜圈,圖片來源@NASA/CXC/HST/ EHT Collaboration,標(biāo)注@小黑/星球研究所)

圖片

對(duì)黑洞進(jìn)行成像是天文學(xué)的突破性進(jìn)展

但這也只是探索黑洞邁出的第一步

未來科學(xué)家們還將進(jìn)行更多嘗試

比如在不同波段給黑洞拍攝“彩色照片”

甚至是加上時(shí)間維度來拍攝“黑洞電影”

也許到那時(shí)

伴隨更全面的觀測(cè)和理解

黑洞也將不再神秘

06 尾聲

黑洞

以它致命的引力

不僅吸引萬物

也吸引著人類不斷探索

它的存在

曾經(jīng)超出了人類的想象

即便是愛因斯坦都一度懷疑

但卻最終被證明是真實(shí)存在的

宇宙如此神奇

要等到眼見未必太晚

黑洞的探索之旅也告訴我們

只有讓思想不斷狂飆

才能讓人類超越固化的觀念

進(jìn)入一個(gè)新的世界

所以

在接下來的探索旅程中

請(qǐng)讓思想繼續(xù)狂飆

但不止一百年

(頭頂?shù)男强粘錆M了無限未知與可能,攝影師@Windsky)▼

圖片

本文創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)

撰文:星河

編輯:李黑梨

圖片:張釗海

地圖:鄭藝

設(shè)計(jì):小黑&黑砸

審校:王昆&松楠

封面來源:NASA/JPL-Caltech

審核專家

南方科技大學(xué)理論物理博士 馮海源

注:本文討論的黑洞事件視界和奇點(diǎn)是基于史瓦西黑洞背景。

評(píng)論
科普老兵聞向東
大學(xué)士級(jí)
黑洞,以它致命的引力,不僅吸引萬物,也吸引著人類不斷探索它的存在。
2023-11-03
科技助力我們的生活
少傅級(jí)
多年來,人類研究黑洞的熱情始終未減。隨著中子星的發(fā)現(xiàn),人們有理由相信,“黑洞”大概率真的存在。而且,黑洞以它致命的引力,不僅吸引著萬物,也吸引著人類不斷探索。宇宙之神秘,真的超乎人類的想象。
2023-11-03
尖刀情懷永遠(yuǎn)跟黨走
大學(xué)士級(jí)
宇宙致暗深淵,那就是黑洞,從設(shè)想到發(fā)現(xiàn)只有短短百年時(shí)間,而對(duì)黑洞的了解也才起步。目前發(fā)現(xiàn)黑洞積盤內(nèi)的物質(zhì),因相互摩擦產(chǎn)生數(shù)百萬攝氏度高溫,才有了如此精美的照片。相信,隨著科技發(fā)展,不久將來,將會(huì)解開黑洞之謎!
2023-11-03