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昨日公布了黑洞的照片,距离我们5000多万光年,那看到的图像是5000多万年的吗?
黑洞,星系,宇宙昨日公布了黑洞的照片,距离我们5000多万光年,那看到的图像是5000多万年的吗?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
回答于 2019-09-11 08:43:50
谢邀。
确实如此。此次观测到的M87星系中心超大质量黑洞位于5350万光年之外,我们看到的是5350万年前的景象。虽然光年用于表示距离,但这个单位也能反映出时间的信息,因为一光年表示光在一年之中所行进的距离。既然距离是5350万光年,这就意味着光行进了5350万年。
在天文学上,除了最为常用的秒差距之外,光年是另一个常用的长度单位,而且这个单位最通俗易懂。因为光在真空中的传播速度始终保持恒定,而且光速又非常快,所以把光速与一年的时间相乘,就能得到用于表示遥远距离的光年单位。通过计算可知,光在一年里所行进的距离将近10万亿公里。
此前,天文学家早已经测出M87星系距离银河系大约5350万光年。而这个超大质量黑洞位于M87中心,并且M87星系的尺寸远小于它与我们的距离,所以该黑洞与我们的距离也差不多是5350万光年。
虽然黑洞会把光吞噬掉,我们无法通过天文望远镜观测到这种极端天体。然而,黑洞的强大引力在吞噬周围物质时,会把物质加热到极高的温度,从而使其周围发出亮光。这些亮光可以映衬出黑洞的阴影,从而就能知道黑洞的存在。
由于M87星系距离我们5350万光年,这意味着中心超大质量黑洞的周围物质所发出的光需要5350万年的时间才能走完5350万光年的距离,最终到达地球被射电望远镜接收到。因此,我们所看到的其实是这个黑洞在5350万年前的景象。如今该黑洞什么情况不得而知,只有再过5350万年之后,当黑洞周围的物质在现在发出的光最终到达地球之后才会知道。
另外,如果考虑宇宙空间膨胀,M87星系所发出的光来到地球上需要超过5350万年的时间。因为这个星系随着空间膨胀正在远离银河系,但由于距离较近,它的退行速度不快,所以可以忽略空间膨胀效应。
回答于 2019-09-11 08:43:50
感谢邀请,我是漫步的小豆子。
是这样的
M87星系中的黑洞距离我们大概有5500多万光年,从地球上发出一束光,需要5500多万年才可以到达M87黑洞,如果考虑到空间膨胀效应,那么时间会更久。
看到这个问题,我感觉回答光年的含义比回答题目更有科普意义。
什么是光年?
顾名思义,光指光速,年指时间,速度乘以时间就是长度。所以光年是长度单位。
在光年定义中,光速是指光子在自由空间以及距离任何引力场或磁场无限远的地方传播的速度,取值每秒299,792,458米。光年中的时间因素年是指儒略年,儒略年是西方社会早期使用儒略历中年的平均长度,定义的数值为365.25天,等于31,557,600秒。
光年有多长
我们知道了光速是每秒299,792,458米,儒略年是31,557,600秒,所以简单相乘就是一光年的长度,等于9,460,730,472,580,800米。回到题目中,我们也就可以把M87黑洞和地球的距离换上成米了,等于520340175991940000000000米。虽然这个数字很壮观,但是既浪费笔墨又浪费纸张,还容易出错,所以直接用5500万光年描述这个距离省时省力。
为什么有光年而没有声年?
主要有两点。
1、光年作为一个单位,那么它必然包含了一个常量,这个常量就是光速,爱因斯坦的相对论告诉我们光速是宇宙中的固定值,不会因为参考系的改变而产生变化,而声速却是不尽相同的,声音的传播速度受介质影响,固体中声速>液体中声速>气体中声速。
2、相较于光速,声速实在是太慢了。钢铁中声速约为5000米每秒,我们可以计算一下M87与地球大约多少声年,520340175991940000000000÷5000÷31557600= 3297 717037999.97声年,约三万多亿声年,显然没有用光年方便。
在天文学上,对于描述恒星与系内行星的距离用光年又不太合适,所以又有了“天文单位”、光分等长度单位,科学家把地球到太阳的平均距离定义为"1天文单位",把光在自由空间以及距离任何引力场或磁场无限远的地方,传播一分钟的长度定义为光分。1天文单位(以A.U.表示)=149597870千米,一光年约等于63240天文单位,1光分 = 17987547.5km。
显而易见,光年是长度单位,所以回到题目中,M87星系黑洞事件视界外的光线传播到地球需要耗时5500万年左右,我们看到这些光线传播而来的信息也是5500万年前的信息,这还不考虑宇宙时空的膨胀效应,由于宇宙中光速为速度的极限,所以信息的极限速度也是光速,光锥之内就是命运,想看的现在M87星系黑洞是什么样子,那就等5500万年后在地球上重新架起事件视界望远镜吧。
感谢您的浏览,我是漫步的小豆子,期待您的关注。
黑洞图片来源于欧洲南方天文台,不是视觉中国,谢谢。其他图片来源于网络,侵删。
回答于 2019-09-11 08:43:50
昨天网上发布的照片就是5000多万光年以前这个黑洞附近的样子。
作为一个天文爱好者,对于昨天那张具有历史纪念意义的黑洞照片真的是让我也感觉非常激动。所以,这里也是给大家做一个简单的科普,也是让更多人对这个事情有一个更加具象化的认识。
首先,就这个图片来说,这个图片只是从可视化的现实角度证明了黑洞的存在,而中间的红色发光物的形状可不是我们想象中黑洞的样子。要知道,黑洞作为一种超高密度的存在状态,任何物质都是无法逃逸的,包括光线也会被其巨大的引力吸收。
而我们看到的这个光线则是被黑洞扭曲后然后被人类探测到的一种成像。这就好比说,我们在没有离开地球的时候,我们就通过航海航行或者科学推测知道了地球是圆的,这是间接证明地球是圆的证据,同理,这个照片成像也是间接证明黑洞存在的证据。这就已经是将爱因斯坦的理论推测验证为现实了,真的可以说科学探索的里程碑式事件了。
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