随着刚刚结束不久的黑洞真容发布会结束后!黑洞成为人们谈论的焦点。各种话题都离不开类似“这是有史以来第一次近距离观察黑洞”“这是第一张黑洞的图片”的疯狂讨论。

打开网易新闻 查看更多图片

但是,这确实是真实的,你看到的就是全新的,有史以来第一个黑洞的特写照片。这张位于室女座A星系中心的黑洞M87的图片是国际上历时两年的努力的结果,目的是放大这个奇异点,这张照片是它5000万多年前的样子。它第一次揭示了黑洞视界的轮廓,也就是没有光或物质逃逸的点。

M87距离我们5300万光年,位于一个遥远星系的中心深处,周围环绕着由尘埃、气体和其他物质组成的云团,所以没有任何可见光望远镜能够透过这些粘稠物质看到黑洞。它不是最近的黑洞,甚至不是最近的超大质量黑洞。但是它太大了!和我们整个太阳系一样宽,质量是太阳的65亿倍,是地球天空中出现的两颗最大的庞然大物之一。另一个是位于银河系中心的人马座A*。为了拍摄这张照片,世界各地的天文学家们将射电望远镜联网,将M87放大到前所未有的分辨率。他们称这个组合网络为视界望远镜。

打开网易新闻 查看更多图片

这个名字很合适,因为这张照片不是黑洞本身。黑洞不发出辐射,或者至少离现有望远镜无法探测到的距离也是过于遥远。但是在它们的边缘,就在奇点的引力变得太大以至于光都无法逃逸之前,黑洞将物质加速到极限速度。就在坠入地平线之前,这种物质以高速与自身摩擦,产生能量并发光。视界望远镜探测到的无线电波就是这个过程的一部分。

“这幅图像现在在超大质量黑洞和明亮星系之间形成了清晰的联系,它证实了室女座A以及银河系这样的大星系是由超大质量黑洞组成的!”哈佛大学天体物理学家、事件视界望远镜(Event Horizon Telescope)主任谢泼德·多尔曼(Sheperd Doeleman)在美国国家科学基金会(National Science Foundation)的新闻发布会上说。

我们知道天文学家知道黑洞被发光物质所包围。但这张照片仍然回答了一个关于黑洞和宇宙结构的关键问题。我们现在肯定地知道,爱因斯坦的相对论即使在黑洞的边缘也站得住脚,因为一些研究人员曾怀疑黑洞会在那里破裂。正如相对论所预测的那样,图中可见视界的形状是一个圆,因此它证实了即使在宇宙中最极端的环境之一,相对论仍然具有影响力。

就像Doeleman所解释的那样,你可以在图像中看到一个斑点,我们也看到了斑点。但我们没有看到一些意想不到的东西。相反,这个项目揭示的是关于爱因斯坦理论的纯粹和“真实”。

专家称,这对物理学来说既是好消息也是坏消息。好消息是因为这意味着研究人员不必重写教科书。但它留下了一个悬而未决的关键问题:广义相对论(广义相对论控制着非常大的物体,比如恒星和重力)一直延伸到黑洞的边缘。而量子力学(描述非常小的微观事物)在几个关键方面与广义相对论不相容。但这幅图中还没有任何东西能回答关于这两者如何相交的任何问题。如果广义相对论在这个极端的地方崩溃了,科学家们就能找到一些统一的答案,但是很遗憾,现在还不能。

不过该望远镜的观测还在持续进行中,它同时也在观测银河系中心的超大质量黑洞,预计后面会产生更多的数据,可能会有惊人的发现。

来自阿姆斯特丹大学的天体物理学家塞拉·马尔科夫说,虽然这次合作还没有提供黑洞如何产生巨大喷流的具体细节。但她表示,对M87黑洞的进一步观察应该有助于回答这些问题。M87黑洞能产生引人注目的喷流。她说,视界望远镜项目将随着时间的推移继续增加望远镜,并随着时间的推移提高分辨率,使它能够回答更多的问题,并最终能把量子物理学和引力联系起来。