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人类探测到首个中等质量黑洞

几天前,美国和欧洲的天文学家宣布,他们首次探测到一个中等质量的黑洞。这项涉及1500多名研究人员的引力波探测研究表明,大约70亿年前,两个质量分别是太阳66倍和85倍的黑洞经过激烈碰撞形成了一个新的中等质量黑洞。这也是迄今为止人类探测到的第一个中等质量黑洞。

中等质量黑洞介于恒星黑洞和超大质量黑洞之间,质量是太阳的100到1000倍。这次探测到的中等质量黑洞的质量是太阳的142倍。

研究黑洞有助于人类了解宇宙的演化,最终了解人类的起源。因此,这一重要发现无疑引起了人们对宇宙中最神秘的天体——黑洞的强烈好奇。

黑洞:只要你靠近,就会吞噬一切

说到黑洞,很多人会第一次想起电影《星际争霸》。英雄为了拯救人类,义无反顾的冲进黑暗,最终落到了奇点附近的5维空上,实现了空旅行。

神秘而遥远,却有可能保守人类起源秘密的黑洞是什么?

如果说整个宇宙是一个升级了的奇怪游戏,那么黑洞就是业界已知的最强BOSS。其他玩家一旦靠近就会被它无情吞噬,连光都逃不掉。

黑洞,开启和悬挂的超能力,是怎么训练出来的?

研究表明,当一颗恒星继续老化,核聚变反应的燃料和能量耗尽,不再能支撑其外壳的巨大重量时,恒星就会迅速无限向内部坍缩,形成强大的暗涡旋,扭曲周围的时间空,直到最终形成一个大小近乎无穷大、密度近乎无穷大的恒星-黑洞,这个中心点称为奇点。

就拿我们生活的地球来说,如果它变成黑洞,直径超过12700公里的地球就会把自己压缩到一个便士硬币的大小。

八地望远镜一起拍摄黑洞也是“美”

众所周知,黑洞甚至可以吞噬光,那么这张照片是怎么拍的呢?

人类黑洞的第一张照片是由分布在全球八个地方的亚毫米波和毫米波望远镜拍摄的,形成一个直径10500公里,几乎接近地球直径的虚拟望远镜,观测M87黑洞吸积盘辐射的电磁波信号。而且,这是一张漂亮的照片,科学家把照片中的黑洞涂上橙色,象征着希望和温暖。

中国科协“源新闻”专家库成员、国家天文台研究员、国立科技大学天文学教授苟利军说:黑洞是完全黑的,很难直接看到通常意义上的黑洞。我们需要一些间接的方法。到目前为止,几乎大部分电磁波都是这样探测出来的。

在这个双星系统中,黑洞正在吞噬周围的恒星。在被吞噬之前,被撕裂的恒星的气体会加速,绕着旋涡旋转,形成一个环形的圆盘,称为吸积盘。当暗涡吸入过多气体时,未吸积的气体会沿着吸积盘上下轴高速甩出,形成“宇宙火柱”,这就是喷流。

黑洞的吸积盘和喷流不断向宇宙中辐射各种电磁波空,这种电磁波被地球的望远镜捕捉到,人类间接地刻画出黑洞的轮廓。

黑洞照片的摄影师:明年,我们将发送银河系黑洞的照片

事实上,银河系中的超大质量黑洞约为太阳质量的430万倍,距离地球3400光年,是与M87星系黑洞一起拍摄的。这也是离地球最近的超大质量黑洞。我们什么时候能看到它?

在刚刚结束的上海第三届世界顶级科学家论坛上,事件视界望远镜项目,即黑洞拍摄项目的负责人谢泼德·多尔曼给出了答案。

事件视界望远镜项目负责人、中国科协“源新闻”专家库成员Shepard dormann:我觉得对于我们这个领域来说,我们在宇宙中心的黑洞照片上已经有了进展,最早明年就可以发布初步结果。当然困难很大。我们在2017年观测了M87星系的黑洞,黑洞的照片基本上是静止不动的,但是星系中心的黑洞是动态的,一夜之间可以看到黑洞轨道周围有很多光。

谢泼德·多尔曼也表示,他们不满足于仅仅拍摄黑洞的照片,未来将努力让人们看到黑洞的视频。

中国科协“源新闻”专家库成员、国家天文台研究员、国立科技大学天文学教授苟利军:至少目前是不可能的,因为最近的黑洞距离我们约3400光年。也就是说,如果光到达需要3400年,那么黑洞在很远的距离对太阳系的影响很小。

穿越黑洞能全身而退吗?

如果有一天地球和黑洞面对面会发生什么?我们能像《星际穿越》的主人公库珀一样逍遥法外吗?

诺贝尔物理学奖获得者、中国科协“源新闻”专家库成员基普·索恩:无论如何,我们都可以用自己的想象力去想象未来会发生什么。如果是理想化的黑洞,可以在黑洞中来回多次。但现实中,按照奇点计算的理解,你永远达不到其他领域,你只能达到奇点。

事件视界望远镜项目负责人、中国科协“源新闻”专家库成员Shepard dormann:我们也很高兴研究这个光环会是什么样子。我觉得类似于“单程票”,有点类似于哲学问题。你只知道现在,却不知道未来。

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