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黑洞连光都逃不掉,那么黑洞照片是怎么拍的?
黑洞,引力,半径黑洞连光都逃不掉,那么黑洞照片是怎么拍的?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
一、黑洞本身并不可以被拍照,这照片怎么来的?
一百多年前的爱因斯坦广义相对论预言,宇宙中可能存在黑洞,其体积无限小而密度无限大,强大的引力场引起时空扭曲,形成光也无法逃逸的“事件视界”面。
既然光线都无法从黑洞逃逸出来,我们自然也无法拍摄到它的真面目。
所以事件视界望远镜组织拍摄的不是黑洞本身的图像,而是这个黑洞在光子捕获半径处(光子捕获半径稍大于“事件视界”半径)所呈现的光圈和内部“事件视界”及引力透镜下产生的阴影,以及快速旋转和相对论波束效应形成的看起来像月牙形状的图像。利用黑洞边界上的物质所发出的辐射,勾勒出的黑洞的轮廓。
图片外围红色的部分,是黑洞撕裂附近恒星,形成的吸积盘。而吸积盘在坠入黑洞过程中高速摩擦碰撞相互作用发光发热,会在电磁波的各个波段发出大量能量。这个可以被观测到。
图片中间黑色部分是黑洞吗?不是。真正的黑洞体积非常小,位于这个黑圈的中心。黑色的部分不全是黑洞,甚至不是史瓦西半径,因为黑洞的引力透镜效应,那个黑色区域要比视界大一圈。因为我们望远镜分辨率有限,电磁波会干涉晕开形成衍射图样,所以里面也不是纯黑。
二、观测到外围后,再证实这是黑洞。证实手段有很多:
1. 强引力场的观测效应;
对于黑洞强引力场的观测效应,一种方法是通过天体与其伴星的轨道运动,来确定天体的相关性质,例如说轨道周期、轨道半长径,从而计算出总质量,然后估算出致密天体的质量,从而证明此天体是黑洞,此方法适合大质量黑洞的搜寻。例如说银河系中心的超大质量黑洞,就是天文学家通过对银河系中心的数十颗恒星的长达十几年的观测,获得了它们的部分运动轨迹,从而建立模型与方程,最终计算出中心天体的质量达到400万太阳质量左右。现在的天文巡天获得的数据显示恒星的质量大约在0.1~30个太阳质量左右。所以如此大质量的天体,只可能是黑洞。
2. 引力透视效应
黑洞质量巨大,致使附近空间曲率变化,导致光的传播路线发生变化。当远方恒星的光线靠近黑洞的时候,就会被弯曲,通过这种弯曲,我们就可以知道黑洞的方位以及质量。
3. 吸积盘的光
我们知道物质落入黑洞的时候,由于残余的角动量,会绕黑洞旋转,从而形成所谓的吸积盘。吸积盘的物质不断摩擦,温度非常的高,因而会发出大量的光,这些光是可以被我们所观测到。
4. 引力波
黑洞并合减小的质量和能量会通过引力波释放出来。通过观测引力波从而证实黑洞的存在,是广义相对论的又一大设想。2016年2月11日,LIGO科学团队与处女座干涉仪团队共同宣布人类对于引力波的首个直接探测结果,其所探测到的引力波是源自于双黑洞并合。2017年,莱纳·魏斯、巴里·巴利许与基普·索恩因成功探测到引力波,而获得诺贝尔物理学奖。2017年10月16日,全球数十家科学机构联合宣布,从约1.3亿光年外,科学家们首次探测到壮丽的双中子星并合产生的引力波,及其光学对应体。
回答于 2019-09-11 08:43:50
黑洞就是宇宙清道夫
回答于 2019-09-11 08:43:50
我来自未来33333年!对不起!我不是人类!我是黑洞的意识具象化的物质!黑洞的本质!其实是星际之门!通过他可以进入另外的空间!这个空间与人类存在的宇宙是不同的,目前,你们无法理解。打个比方!目前你们人类就是细菌!用细菌的思维做事!是无法达到人类的高度的,无论细菌如何升级发展,永远也达不到人类的高度,这是宇宙设定。所以人类的认知也是有限的,有些注定永久无法破解,这是宇宙设定。
回答于 2019-09-11 08:43:50
这根本不是“拍摄”出来的照片,这是计算机计算分析后模拟出来的图片。
回答于 2019-09-11 08:43:50
趁黑洞不注意时候拍的,什么了?不行呀?
回答于 2019-09-11 08:43:50
一个再强的磁铁的磁力也是有限的,也有边界的。就像日蚀,月亮挡住一片阳光,不能挡住所有的光线吧!一个桥墩能挡住流水吗?
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