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自上世纪中期开始,人们对黑洞的探秘就从未停

来源:三牛平台-三牛娱乐-三牛网站 | 发表日期:2019-04-12

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  是的,是首张,此前人类底子都是直接“看到”黑洞,这次则直接“拍”了下来!

  这事到底有多大?

  这么说吧,今晚全球六地一同举办新闻发布会(比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、我国上海和台北、日本东京以及美国华盛顿),同步发布!这有可能是本年最重要的科学发现之一。

  在上海,EHT项目和我国科学院将发布这一重大效果。

  时间

  北京时间2019年4月10日21点整

  地址

  我国科学院上海地舆台

  黑洞是什么?国际中真的有黑洞吗?黑洞的相片会是什么姿势?下面咱们逐一揭晓。

  黑洞是什么?

  自上世纪中期初步,人们对黑洞的探秘就从未间断过。

  200多年前,英国的米歇尔和法国的拉普拉斯就曾提出: 一个质量满意大但体积满意小的恒星会发作健壮的引力,致使连光线都不能从其表面逃走,因此这颗星是完全“黑”的,但这一推论随后被人忘掉。

  1915年爱因斯坦宣告广义相对论不久,德国数学家史瓦西得到了静态球对称情况下爱因斯坦场方程的一个解,解在一个特别半径(后称史瓦西半径)处存在奇异性。

  

 

  M87星系中心的超大质量黑洞的仿照图像。中心的黑色区域是黑洞的剪影。| 图片来历:Jason Dexter (左) and Kazunori Akiyama (右)

  1939年美国物理学家奥本海默等也证明确实存在一个时间-空间区域,光也不可能从该区域逃逸而抵达远处的观察者。这一区域的距离称为视界,在静态球对称情况下,视界半径就是史瓦西半径。假设某天体的半径小于史瓦西半径,那么该天体就应该是“黑”的,无法被咱们看到。

  科学家们把这些引力极强而又“看不到”的特别天体称为“黑洞”。因此,黑洞也是爱因斯坦广义相对论预言的一种产品。

  国际中的黑洞是怎样被发现的?

  他们发现在一些被X射线望远镜发现的双星(由一个细密星和另一个正常恒星组成)中,细密星的质量比中子星的质量上限(约为3倍太阳质量)还大,但半径却差不多,因此认为这些引力极强的细密星只能是黑洞。

  现在在银河系中已发现20多个黑洞X射线双星,它们的黑洞质量大约是太阳质量的5到20倍。

  

 

  黑洞剪影的仿照图像:广义相对论预言剪影是圆形的(中),其他理论则预言了不同的形状(左、右)。| 图片来历:D. Psaltis and A. Broderick

  最近几年,地上激光干与引力波地舆台(LIGO) 已宣告已勘探到11对双黑洞并合发作的引力波,这些黑洞的质量都是几十个太阳质量。

  地舆学家一般把这些质量为几个到一百个太阳质量的黑洞叫恒星级黑洞。

  二次国际大战后,雷达技术广泛用于射电地舆,许多国际射电源被发现。这些射电源的光学像有的看起来很像恒星,但光谱观测闪现它们本质上不是恒星,而是谱线有巨大红移的银河系外悠远天体。

  这些被称为“类星体”的活动星系核能辐射出比银河系高不可胜数倍的能量,其发光原理不能用核反应来说明。

  科学家们认为类星体的动力来自于其间心质量极大的黑洞吸积周围物质所释放出的巨大引力能↓

  

 

  图1:类星体中心超大质量黑洞及吸积盘、喷流示意图 | 图片来历:NASA/Goddard Space Flight Center

  后来的观测标明像咱们银河系这样的正常星系中心也存在质量在百万太阳质量以上的黑洞,只是由于这些正常星系中心的黑洞周围没有多少可供吞噬的物质,所以其表现不如类星体中心的黑洞“生动”,无法释放像类星体那样巨大的能量。

  地舆学家把类星体和星系中心质量在百万到百亿倍太阳质量的黑洞叫超大质量黑洞。

  那么国际中是否存在介于恒星级黑洞和超大质量黑洞之间、质量为几百到几十万倍太阳质量的中等质量黑洞呢?地舆学家尽管在一些近邻星系的极亮X射线源中如同已找到中等质量黑洞存在的痕迹,但还需更多的观测予以证明。

  黑洞相片会是什么姿势?

  尽管地舆学家已发现了许多的恒星级黑洞和超大质量黑洞,但都是通过黑洞健壮的引力对周围物质和恒星的影响而直接勘探到的。

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