黑洞是宇宙中廣泛存在著的一種天體,,黑洞最早是根據(jù)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論推導(dǎo)而出的一種理論天體,,所以雖然黑洞的存在已經(jīng)被廣泛認(rèn)可,但仍有人對(duì)于黑洞存在的真實(shí)性表示懷疑,,直到第一張黑洞的照片問(wèn)世,,人類(lèi)才切實(shí)領(lǐng)略到了黑洞之美。 在宇宙中,,每一個(gè)龐大星系的中心都有著一個(gè)黑洞,黑洞對(duì)于整個(gè)星系的最初形成具有著舉足輕重的作用,。在宇宙之中,,沒(méi)有任何天體能夠像黑洞這樣有能力將大量的星系物質(zhì)凝聚在一起,而形成最初的星系,。而我們銀河系的中心自然也有一個(gè)黑洞,,那就是人馬座a*。 人馬座a*是我們所在的銀河系的中心黑洞,,自然也就是距離地球最近的黑洞,,人馬座a*與地球的距離大概為2.6萬(wàn)光年。 但是人類(lèi)的首張黑洞照片并不是來(lái)自人馬座a*,,而是遠(yuǎn)在5500萬(wàn)光年以外的M87,。 那么,我們?yōu)槭裁匆峤筮h(yuǎn),,放著2.6萬(wàn)光年外的人馬座a*不拍,,非要去拍如此遙遠(yuǎn)的M87呢?要解開(kāi)這個(gè)疑問(wèn),,我們先要弄清楚這兩個(gè)黑洞的區(qū)別,。首先,是位置關(guān)系,,人馬座a*是銀河系的中心黑洞,,而我們所處的太陽(yáng)系就在銀河系之中,在地球與人馬座a*存在著大量的星系物質(zhì),,特別是在靠近人馬座a*的地方,,宇宙物質(zhì)會(huì)更加稠密。 恒星的干擾,、宇宙塵埃的阻擋都會(huì)增加拍攝難度,。其次,個(gè)頭大小,。 人馬座a*和M87在質(zhì)量上存在著較大的差別,。 與太陽(yáng)相比較,人馬座a*的質(zhì)量可以達(dá)到太陽(yáng)的400多萬(wàn)倍,,而M87的質(zhì)量至少在太陽(yáng)的65億倍以上,,如此換算一下,也就是說(shuō)M87的質(zhì)量是人馬座a*的1500倍以上,,可見(jiàn)和M87相比,,人馬座a*可要輕多了。不過(guò),,無(wú)論是二者的位置關(guān)系,,還是質(zhì)量的大小,都不是此次拍攝選擇M87的主要因素,。那么到底是什么原因讓科學(xué)家們選擇了M87呢,?我們要從拍攝本身出發(fā),弄清黑洞為什么能夠被拍到,。 黑洞本身是無(wú)法被拍攝到的,,因?yàn)楹诙磸?qiáng)大的引力會(huì)使得所有物質(zhì)都被牢牢吸入黑洞內(nèi)部,就連光也不例外,,光無(wú)法逃逸而出,,所以黑洞也就是漆黑一片,,無(wú)法被看到,,更不可能被拍攝到。 那么我們拍攝的黑洞照片到底是什么呢,?我們之所以能夠拍攝到黑洞的照片,,是因?yàn)楹诙吹奈e盤(pán)。黑洞的引力極為強(qiáng)大,,所以所有物質(zhì)在進(jìn)入黑洞之前都會(huì)被黑洞強(qiáng)大的引力牽扯撕碎成為粒子,,這些粒子會(huì)在黑洞周?chē)咚龠\(yùn)動(dòng),,相互碰撞,,在這一過(guò)程中,大量的能量被釋放,,所以就在黑洞的周?chē)霈F(xiàn)了一個(gè)發(fā)光的圓盤(pán),也就是吸積盤(pán),。 因?yàn)槲e盤(pán)的存在,,我們可以觀測(cè)并拍攝到黑洞。 從吸積盤(pán)的形成過(guò)程我們可以知道,吸積盤(pán)的亮度取決于黑洞吞噬物質(zhì)的速度,,黑洞吞噬的物質(zhì)越多,、速度越快,吸積盤(pán)就越亮,,相應(yīng)的也就越容易拍攝,。 而人馬座a*的吞噬能力目前要遠(yuǎn)遜于M87。還是以太陽(yáng)為例,,以目前的吞噬速度來(lái)看,,人馬座a*要吞噬掉一個(gè)太陽(yáng),需要大概1000年左右的時(shí)間,,而M87只需要10年就可以完成,,如此大量的吞噬物質(zhì),,讓M87的吸積盤(pán)看起來(lái)極度明亮,,所以也更容易被我們拍攝下來(lái),,這就是科學(xué)家們選擇M87的主要原因,。
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