黑洞是什么样的?
虽然早已确认这个神秘的天体存在,但我们至今不知道它的真实模样。
不过现在,科学家们要为黑洞拍下第一张照片了。4月5日到14日,全球30多个研究院将利用分布于世界各地的8个射电望远镜阵列,组成一个虚拟望远镜网络,为我们勾勒黑洞的模样。
吸入所有一切,连光都逃不出来,这是普通人对黑洞最基本的认识。依据爱因斯坦的广义相对论,质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽死亡后,将聚集成一点,这里就将成为“黑洞”。它密度极大、体积极小,会吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。
也正是因为黑洞不发光,所以无法被直接观测到,但科学家还是可以借助间接方式得知其存在。恒星量级(从3个太阳质量到100个太阳质量大小)的黑洞,会将周围恒星的气体撕扯到自己身边,产生一个旋转的气体盘,即吸积盘。当吸积气体过多时,一部分气体在掉入黑洞之前,在磁场的作用下,会被沿转动方向抛射出去,形成喷流。吸积盘和喷流都因气体摩擦而产生明亮的光与大量辐射,所以可以被科学家探测到,黑洞的藏身之处也就暴露了。
到目前为止,银河系已经确认存在20多个黑洞,而据推算,银河系中应该有上千万个恒星量级的黑洞。
既然找到都不容易,为它拍照岂不是更难了。为了拍上史上第一张黑洞照片,4月5日到14日,全球8个亚毫米射电望远镜同时发力,对银河系中心黑洞SgrA*和星系M87中心黑洞展开观测。
美国国家科学基金会是其中部分望远镜的资助方,基金会主席弗朗斯·科尔多瓦当天发表声明说,“事件视界望远镜”将尝试拍摄银河系中心黑洞的第一张“照片”,这是“一项令人激动并具挑战性的工作”,将有助验证一些最基本的物理学理论。
黑洞是一种体积极小、质量极大的天体,具有非常强的引力,在它周围的一定区域内,连光也无法逃逸出去,这一区域称为“事件视界”。“事件视界望远镜”实际上尝试观测的是黑洞的“事件视界”。
“人马座A*”距离地球2.6万光年之遥。按科学家的说法,给“人马座A*”拍照大体相当于“给月球表面的一个葡萄柚拍照”,因此需要动用地球大小的虚拟望远镜。另外,“事件视界望远镜”本次还将观测邻近星系M87的中心黑洞。
给黑洞拍照并不容易,无法即拍即得。天文学家需要用几个月来整理分析这10天获得的观测数据,预计2018年发布第一张黑洞“照片”。