經多國科研人員合作共同研究“事件視界望遠鏡”(EHT)項目官網發布消息,將于北京時間2019年4月10日晚上9點整,宣布首張黑洞照片,這是人類歷史上獲得的第一張黑洞照片。其中包括中國科學院上海天文臺在內的一些國內機構,也參與了此次國際合作。首張黑洞照片目前已經進入“沖洗”的最后階段,其面世時間已經進入倒計時。
什么是黑洞?根據愛因斯坦引力場方程的計算,如果大量物質集中于空間一點,奇點周圍會形成時空扭曲的“視界”,一旦進入這個界面,連光子也無法逃逸。
這個預測在1916年被提出來,不過,直到1967年,普林斯頓大學核物理學家約翰?惠勒才在一場講座里首次使用了“黑洞”(black hole)這個詞匯,并迅速流傳開來。
人類發現的第一個強有力的黑洞候選天體是1964年發現的天鵝座X-1,距離地球約6000光年。天鵝座X-1有一個正在被它吃掉的“舞伴”,但伴星的質量卻比它本身更加大,引發了廣泛的爭議,其身份長期懸而不決,霍金都為此打過賭(并輸掉了)。科學家們后來測得天鵝座X-1的質量約為14.8個太陽,視界半徑300公里,應該是一個“胃口”非常小的黑洞。
黑洞因為其體積無限小、密度無限大、時空曲率無限高、熱量無限大的奇點,就連光線都無法逃脫黑洞的引力,所以我們是無法直接看到黑洞的。對此可能有人要問既然看不見,那要怎么拍攝照片呢?雖然科學家們看不到黑洞的本體,但可以一直追溯到光子消失的“視界”,這是我們能“看到”的極限。
當一個黑洞其存在的周圍有其他恒星存在的時候,黑洞會將恒星氣體撕扯到自己身邊,會產生一個圍繞黑洞旋轉的氣體盤,即吸積盤。當氣體吸積過多的時候,會有一部分氣體在掉入視界之前,在磁場作用下被拋射出去,形成噴流。吸積盤和噴流兩種現象,都因氣體摩擦而產生了明亮的光與大量輻射,所以很容易被地球上的科學家通過望遠鏡探測到。理論上,黑洞也就有跡可循了。