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黑洞首照发布,听说有人想来一勺?

来源:

中国教育和科研计算机网

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  人类史上首张黑洞照片将于今晚9点面世,全球多城将同步发布。黑洞这个人类一直试图去破解的难题,一时间再次成为公众的焦点,天文爱好者中的吃货们跟着大开脑洞:如果吃一小勺黑洞会怎么样?

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  网友评论:

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  那么吃货们到底能不能吃上呢?

  人类想要吃一勺黑洞难于登天,其实不要说吃,你连接近它的机会都没有!

  黑洞是宇宙空间内存在的一种密度无限大,体积无限小的天体,所有的物理定理遇到黑洞都会失效。但是黑洞中间有一个体积非常小的奇点,它却蕴藏了整个黑洞所有的质量,奇点周围是被它的引力扭曲的时空。在距离奇点一定范围内,物体只能有一个运动方向--向内,向奇点坠落。根据爱因斯坦引力场方程的计算,如果大量物质集中于空间一点,奇点周围会形成时空扭曲的“视界”,一旦进入这个界面,连光子也无法逃逸。这个范围的半径就是黑洞的史瓦西半径,而这个范围的边界就是黑洞的视界。

  所以,想吃黑洞,只有吃到那个奇点才算是吃到黑洞,那么,必须进入史瓦西半径,但是,你可能接近半径之外时,就会被极强的引力拉成一根线那么细,然后被吸了进去。

  由于黑洞极强的引力从而扭曲了时间,换句话说就是,你离奇点越近,时间过得越慢!当你真正进入时,黑洞之外的宇宙早起成为历史,所以到时你万一瞬间就从黑洞里出来了,那么你就会发现,地球已经过了上千年甚至上万年!

  黑洞到底是个啥?

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  黑洞不是一个“洞”也并不黑。爱因斯坦的广义相对论认为,宇宙空间内存在着一种密度极大体积极小的天体。质量足够大的恒星(至少超过太阳10倍质量的恒星才会变成典型黑洞)在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后,发生引力坍缩产生的。

  黑洞本身不是洞,它的本质是一个星球,类似于太阳,月球。黑洞的引力很大,连光都无法逃脱。其实黑洞并不“黑”,只是无法直接观测,可以借助黑洞强大的引力对周围环境的影响观测黑洞。

  看不见的黑洞,怎么才能拍上照片呢?

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  2017年的4月5日到14日之间,利用分布于全球不同地区的8个射电望远镜阵列组成一个虚拟望远镜网络,被称为“事件视界望远镜”(Event Horizon Telescope,EHT),人类第一次看到黑洞的视界面。用这一虚拟望远镜“拍照”的重点对象是两个黑洞,一个是位于银河系中心的“人马座A*”,另一个位于代号为M87的超巨椭圆星系中心。

  虽然科学家们看不到黑洞的本体,但可以一直追溯到光子消失的“视界”,这是我们能“看到”的极限。

  黑洞周围的确会存在一些发光的现象,比如黑洞在吃掉周围的恒星时,会将恒星的气体撕扯到身边,形成一个旋转的吸积盘。黑洞有时候也会“打嗝”,一部分吸积气体会沿转动方向被抛射出去,形成喷流。

  吸积盘和喷流都会因气体摩擦而产生明亮的光线,以及其他频段的辐射。

  黑洞照片为啥“冲洗”这么久?

  虚拟的大望远镜阵列并非直接拍出了黑洞的图像,而是给出了许多数据,必须经历复杂的计算机处理过程。其中还有些缺失或模糊的部分,需要科学家们拼图。中国科学院国家天文台研究员苟利军介绍,一方面是数据量非常大,因为涉及到全球八个不同地方的望远镜,另外一个方面是因为在数据处理的过程当中,有很多的技术上的难点,所以导致处理的时间比较长。

  黑洞到底有什么作用,会吞噬地球吗?

  中国科学院国家天文台研究员苟利军表示,对于普通人的生活没有直接影响,但是有一些物理学家认为黑洞可以充当星际空间旅行通道的作用,知名物理学家斯蒂芬·霍金曾说,在黑洞的最中心,是平行宇宙的另外一个入口。通过黑洞,可以快速到达在地球上看起来一个非常遥远的一个地方,或者另外一个平行宇宙。

  本文根据新华网、澎湃新闻、知乎综合整理,编辑:张伟静



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