第一张黑洞照片 是真的拍到了吗 究竟长什么样
人类可能很快就会第一次看到黑洞的真容。参与“视界望远镜”项目的科学家宣布将在4月10日发布一个“突破性成果”。人们期待这一成果已经有2年,而它也许就是一张黑洞的照片。
我们不知道4月10日究竟会看到怎样一张照片。http://www.yixiin.com/news/ 但科学家对于黑洞的外观,其实已经有很多想法。天文学家多年来一直在用计算机,基于物理学定律和基本的假设,来模拟“奇点”附近的景象。黑洞的真容,或许会与这些模拟出来的景象之间存在一些关联。
第一张黑洞照片 是真的拍到了吗 究竟长什么样
M87星系中心超大质量黑洞模拟图。右图可能会更接近于真实照片。Andrew Chael
这两张图片是哈佛大学天体物理学家Andrew Chael制作的。图片模拟了M87星系中心的超大质量黑洞。左图是模拟景观,右图同样也是,但右图加了更接近现实的考虑,还原了光线在真实的宇宙中被星际气体、尘埃吸收和散射的必然命运。“视界望远镜”拍到的照片,可能会更接近右图。
第一张黑洞照片 是真的拍到了吗 究竟长什么样
银河系中心超大质量黑洞“人马座A*”模拟图。最左边的图是纯粹的模拟,而另外三张加上了光线被散射后的效果。Astrophysical Journal
这一系列图片,模拟的是银河系中心超大质量黑洞“人马座A*”。同样,最左边的图片呈现的是未受星际介质影响的视觉效果,右侧三张呈现了受尘埃散射后的效果。第三和第四张图片呈现的,则是在特殊滤镜协助下,尘埃散射效应被部分消除后的效果。
这些黑洞模拟图中的亮环是黑洞的积吸盘。物质聚集在黑洞周围,会以黑洞为中心,在黑洞的赤道面上,形成一个扁平的圆盘。这些物质会环绕黑洞运行,逐渐靠近黑洞,并在此过程中加速,直至变得极为明亮。
如果积吸盘侧对着观测者,或有一定的角度,那么它的一侧会显得较为明亮,另一侧会较暗。原因就是这些物质的运动,会产生多普勒效应,导致积吸盘物质面朝观测者方向运行而来的部分发出的光线波长被压缩,频率变高,展现在照片中,一般会显得较为明亮;而背朝观测者方向而去的部分发出的光线,波长会被拉长,频率会变低,展现在照片中,会显得较为昏暗。
照片正中的黑色空洞就是黑洞本人了。所谓的“奇点”就在这个空洞中。黑洞由于引力极大,因此其势力范围边界以内的光线根本无法逃离。这个黑色空洞的边界就是所谓的“视界”。