人类史上第一张黑洞照片是哪个国家拍的 黑洞为什么有光环内部有光吗

   2022-05-13 中华网娱乐0
核心提示:人类史上第一张黑洞照片是哪个国家拍的神秘天体黑洞终于被人类“看到”了。数百名科研人员参与合作的“事件视界望远镜”项目10日在全球多地同时召开新闻发布会,发布他们拍到的第一张黑洞照片。这是人类史上首张黑洞照片。2019年北京时间4月10日晚9

人类史上第一张黑洞照片是哪个国家拍的

神秘天体黑洞终于被人类“看到”了。数百名科研人员参与合作的“事件视界望远镜”项目10日在全球多地同时召开新闻发布会,发布他们拍到的第一张黑洞照片。

这是人类史上首张黑洞照片。2019年北京时间4月10日晚9时许,包括中国在内,全球多地天文学家同步公布首张黑洞真容。这一由200多名科研人员历时10余年、从四大洲8个观测点“捕获”的视觉证据,有望证实爱因斯坦广义相对论在极端条件下仍然成立。(事件视界望远镜项目组供图)

照片“主角”是室女座超巨椭圆星系M87中心的超大质量黑洞,其质量是太阳的65亿倍,距离地球大约5500万光年。照片展示了一个中心为黑色的明亮环状结构,看上去有点像甜甜圈,其黑色部分是黑洞投下的“阴影”,明亮部分是绕黑洞高速旋转的吸积盘。

黑洞为什么有光环内部有光吗

要想明白这个问题,你先要搞懂两个概念。


1、视界

视界是什么?这其实是一个界面,并不是真实存在的物体。由于黑洞的密度几乎无穷大,它的质量几乎全部集中于中心的一点——奇点,这个点周围的空间会发生一些奇妙的变化,这个发生了变化的空间与正常空间的“接触面”就是“视界”。任何物质包括光在内,都可以进入到视界内,但是,只要进去了就再也出不来了,即使你有光的速度也跑不出来,因为你跑得没有它“吸”得快。

所以,在黑洞的视界范围内,是无法观测到任何物质存在的,但在视界范围外就不一样了,这就是接下来要说的了。

2、光

光是什么?相信听说过“波粒二象性”的人都知道,光既是一种波(能量),又是一种粒子(光子)了。那么你知道光是怎么产生的吗?

通俗的说,人眼能看见或者看不见的光都是由原子或其他粒子受外界能量或其他作用激发产生的。当粒子受到外界能量作用时,粒子内运动的电子就会吸收外界能量跃迁,从基态(可以理解为空腹状态)跃迁到激发态(可以简单地理解为吃饱了撑着的状态),当电子从激发态回到基态时就会释放能量,一个电子释放一光子能量,这个能量就是光。

再说回黑洞,前文提到黑洞视界外与视界内是不同的。视界外基本就是正常的宇宙空间了,宇宙中并不是纯粹的真空环境,它是存在很多尘埃和气体的。黑洞外更是如此,黑洞四周聚集了大量的气体和宇宙尘埃,以及粒子化的星球之类的。这些物质在黑洞强大到令人发指的引力作用下就会跃迁激发,释放出大量的可见光以及高能射线,比如X射线或y射线等等。

因此,无论是人类第一张照片还是科幻电影里看到的黑洞,我们所看到的光环就是黑洞视界外的光。

人类史上第一张黑洞照片是哪个国家拍的

神秘天体黑洞终于被人类“看到”了。数百名科研人员参与合作的“事件视界望远镜”项目10日在全球多地同时召开新闻发布会,发布他们拍到的第一张黑洞照片。

这是人类史上首张黑洞照片。2019年北京时间4月10日晚9时许,包括中国在内,全球多地天文学家同步公布首张黑洞真容。这一由200多名科研人员历时10余年、从四大洲8个观测点“捕获”的视觉证据,有望证实爱因斯坦广义相对论在极端条件下仍然成立。(事件视界望远镜项目组供图)

照片“主角”是室女座超巨椭圆星系M87中心的超大质量黑洞,其质量是太阳的65亿倍,距离地球大约5500万光年。照片展示了一个中心为黑色的明亮环状结构,看上去有点像甜甜圈,其黑色部分是黑洞投下的“阴影”,明亮部分是绕黑洞高速旋转的吸积盘。

黑洞为什么有光环内部有光吗

要想明白这个问题,你先要搞懂两个概念。


1、视界

视界是什么?这其实是一个界面,并不是真实存在的物体。由于黑洞的密度几乎无穷大,它的质量几乎全部集中于中心的一点——奇点,这个点周围的空间会发生一些奇妙的变化,这个发生了变化的空间与正常空间的“接触面”就是“视界”。任何物质包括光在内,都可以进入到视界内,但是,只要进去了就再也出不来了,即使你有光的速度也跑不出来,因为你跑得没有它“吸”得快。

所以,在黑洞的视界范围内,是无法观测到任何物质存在的,但在视界范围外就不一样了,这就是接下来要说的了。

2、光

光是什么?相信听说过“波粒二象性”的人都知道,光既是一种波(能量),又是一种粒子(光子)了。那么你知道光是怎么产生的吗?

通俗的说,人眼能看见或者看不见的光都是由原子或其他粒子受外界能量或其他作用激发产生的。当粒子受到外界能量作用时,粒子内运动的电子就会吸收外界能量跃迁,从基态(可以理解为空腹状态)跃迁到激发态(可以简单地理解为吃饱了撑着的状态),当电子从激发态回到基态时就会释放能量,一个电子释放一光子能量,这个能量就是光。

再说回黑洞,前文提到黑洞视界外与视界内是不同的。视界外基本就是正常的宇宙空间了,宇宙中并不是纯粹的真空环境,它是存在很多尘埃和气体的。黑洞外更是如此,黑洞四周聚集了大量的气体和宇宙尘埃,以及粒子化的星球之类的。这些物质在黑洞强大到令人发指的引力作用下就会跃迁激发,释放出大量的可见光以及高能射线,比如X射线或y射线等等。

因此,无论是人类第一张照片还是科幻电影里看到的黑洞,我们所看到的光环就是黑洞视界外的光。

 
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