【原】黑洞“廬山真面目”被揭開(kāi),，和你想的一樣嗎？

姿勢(shì)分子_ 2021-03-22

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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(wàn)光年以外的M87星系中心的超大質(zhì)量黑洞,，質(zhì)量非常恐怖,，是太陽(yáng)的65億倍,！

就像我們之前說(shuō)的,，黑洞的第一張照片，并不會(huì)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(shuō)明的是，這張照片對(duì)于人類現(xiàn)在的科技來(lái)說(shuō),，已經(jīng)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(guò),，實(shí)際上說(shuō)，這也并非是黑洞本體的照片,，而是它的一個(gè)面目,。

大家對(duì)于黑洞已經(jīng)很熟悉了，由于引力太強(qiáng),，光線都無(wú)法逃脫,，因此導(dǎo)致它本身是不能被看到的。當(dāng)然,，黑洞不會(huì)把全宇宙的光都吸走,，只有相對(duì)比較近的光才會(huì)被吞噬，這個(gè)“常識(shí)”也是符合萬(wàn)有引力定律的,。根據(jù)萬(wàn)有引力公式可以計(jì)算出來(lái)具體多遠(yuǎn)的光線可以逃脫黑洞的引力,，這個(gè)范圍以外的空間是可以被觀測(cè)的，內(nèi)部就無(wú)法被觀測(cè),，因此這個(gè)范圍被稱作視界范圍（也因此,，這次觀測(cè)的望遠(yuǎn)鏡被稱作事件視界望遠(yuǎn)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(méi)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(huì)說(shuō),，光沿直線傳播,，這只是普通的情況下。在黑洞這種超強(qiáng)引力范圍內(nèi),，光也是會(huì)“拐彎”的,。而拐彎的幅度有多大,，同樣取決于光離黑洞有多遠(yuǎn)。那就有點(diǎn)像鐵籠里的摩托車(chē)特技表演,，如果摩托車(chē)足夠快,，可以沿著籠壁前行，如果慢一點(diǎn),，就會(huì)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(huì)在黑洞的引力下拐一個(gè)極大的彎,，甚至可以被迫來(lái)個(gè)180度大轉(zhuǎn)彎,。因此，黑洞視界范圍附近的光原本可能朝著地球飛來(lái),，但是在黑洞的引力作用下又調(diào)轉(zhuǎn)了方向,，我們就看不見(jiàn)了。

所以,，能夠讓我們恰好看到光線的范圍,，實(shí)際上就比視界范圍要大了一點(diǎn)。這個(gè)范圍的半徑,，大約是視界半徑的2.5倍,。

那么，很多人會(huì)像發(fā)布會(huì)上的一位記者一樣有疑問(wèn)：既然黑洞看不見(jiàn),，這個(gè)黑洞的周?chē)鸀楹斡幸粋€(gè)“光環(huán)”呢,？這個(gè)“光環(huán)”為何又是一個(gè)不均勻的圓呢？

科學(xué)家解釋道：由于宇宙空間的粒子在墜落到黑洞空間時(shí),，溫度會(huì)急劇上升,，這就是它發(fā)亮的原因。這些氣體發(fā)出的光,，就形成了這個(gè)所謂的光環(huán),，在天文學(xué)上，叫做黑洞的吸積盤(pán),。

而它之所以不均勻,，也是一種光學(xué)現(xiàn)象。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),，就是多普勒效應(yīng),。由于黑洞在自轉(zhuǎn)，自然有一側(cè)光線是朝向我們的,，另一側(cè)是背向我們的,。因此,，就會(huì)造成前者比較亮，后者比較暗的現(xiàn)象,，也就是黑洞吸積盤(pán)看起來(lái)并不均勻的樣子了,。

實(shí)際上，黑洞的這張照片雖然是人類里程碑式的科學(xué)成果,，但是這個(gè)外形對(duì)于天文學(xué)家來(lái)說(shuō)并不意外,。因?yàn)椋鶕?jù)天文學(xué)家已經(jīng)掌握的知識(shí),，他們已經(jīng)推測(cè)出了黑洞這樣的外形,。這次觀測(cè)的結(jié)果，也算是是印證了天文學(xué)家們以前的理論,。

從另一個(gè)方面來(lái)講,，這也是證明了一百多年前愛(ài)因斯坦的相對(duì)論。