天文學(xué)家：銀河系中心黑洞照片即將公布 距離地球2.6萬光年

黑洞，這個(gè)在愛因斯坦廣義相對(duì)論中被預(yù)言的極端天體，其引力之強(qiáng)大連光都無法逃逸，使其成為宇宙中最黑暗的存在。然而，長(zhǎng)期以來，黑洞只是存在于理論中。盡管天文學(xué)界在宇宙中發(fā)現(xiàn)了許多引力異�，F(xiàn)象，并推測(cè)這些現(xiàn)象可能由黑洞引起，但直到2019年，天文學(xué)家們公布了第一張黑洞照片，黑洞的存在和真實(shí)面貌才為大多數(shù)人所熟知。

一、拍攝的第一張黑洞照

這張發(fā)光的球體，即為天文學(xué)界利用事件視界望遠(yuǎn)鏡拍攝的第一張黑洞照片。它來自距離地球5500萬光年的M87星系中心，質(zhì)量達(dá)到了太陽(yáng)的65億倍，屬于超大質(zhì)量黑洞。

事實(shí)上，天文學(xué)家利用事件視界望遠(yuǎn)鏡拍攝到了兩張黑洞照片。M87星系中心黑洞之所以先于其他照片公布，是因?yàn)閿?shù)據(jù)分析較快，而除了這張照片之外，還有一張銀河系中心黑洞的照片將于2022年5月12日晚上9點(diǎn)公布。

作為距離地球最近的超大質(zhì)量黑洞，人馬座A的質(zhì)量是太陽(yáng)的440萬倍，距離地球僅有2.6萬光年。按理說，這個(gè)距離足夠天文學(xué)家早早開始研究它，然而由于銀河系塵埃帶的阻擋，普通的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡無法直接觀測(cè)到人馬座A附近的景象，因此，天文學(xué)家通過X射線望遠(yuǎn)鏡推斷其存在。

而事件視界望遠(yuǎn)鏡用于拍攝黑洞照片的關(guān)鍵在于它由地球各地的8個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡合并而成，理論上的觀測(cè)口徑相當(dāng)于整個(gè)地球，因此才能透過厚重的塵埃云直接拍攝位于2.6萬光年之外的銀河系中心黑洞。

二、為什么黑洞能夠被拍攝出來

與許多人的想象不同，事件視界望遠(yuǎn)鏡并不具備光學(xué)鏡片，因此所拍攝的照片實(shí)際上是通過收集數(shù)據(jù)后合成的。黑洞照片只是勾勒出了黑洞的大致形狀，所收集到的射電數(shù)據(jù)僅來自黑洞周圍的吸積盤輻射，可以將其視為黑洞的外部輪廓。

因此，即將公布的第二張黑洞照片，也將以橘紅色光暈的形式呈現(xiàn)，只不過光暈的形狀可能會(huì)有所不同，因?yàn)閮蓚�(gè)黑洞的質(zhì)量差異巨大，吸積盤的特性也可能不同。

可以肯定的是，不論是銀河系中心黑洞還是M87星系中心黑洞，它們此刻仍在大肆吞噬周圍的恒星物質(zhì)。因?yàn)槌�了黑洞之外，任何一個(gè)星系的中心都存在著大量密集的球狀星團(tuán)，這些星團(tuán)中的數(shù)百萬顆恒星為黑洞提供了持續(xù)不斷的物質(zhì)來源。當(dāng)這些物質(zhì)接近黑洞時(shí)，它們被黑洞的巨大引力所吸引，并形成一個(gè)稱為吸積盤的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。吸積盤中的物質(zhì)在受到極端強(qiáng)烈的引力和摩擦作用的影響下被加熱，產(chǎn)生了巨大的能量，從而發(fā)射出強(qiáng)烈的輻射，包括射電波段的輻射。

事件視界望遠(yuǎn)鏡利用射電波段的觀測(cè)技術(shù)，能夠探測(cè)到這種射電輻射，并通過合成數(shù)據(jù)形成黑洞的影像。這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于將來自不同位置的射電波束進(jìn)行干涉測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)極高的分辨率。通過對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理和分析，科學(xué)家們能夠還原出黑洞的外形。

黑洞的照片不僅僅是一張靜態(tài)的圖像，它還向我們展示了黑洞周圍的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和引力效應(yīng)。例如，照片中的光暈形狀可以揭示黑洞的自轉(zhuǎn)和吸積盤的旋轉(zhuǎn)方向。通過對(duì)照片的進(jìn)一步研究，科學(xué)家們可以獲得關(guān)于黑洞的更多信息，例如質(zhì)量、自轉(zhuǎn)速度、吸積盤的結(jié)構(gòu)等。

黑洞照片的公布標(biāo)志著天文學(xué)研究的一個(gè)重要里程碑，它不僅讓我們更加深入地了解黑洞的性質(zhì)和行為，也驗(yàn)證了愛因斯坦廣義相對(duì)論的預(yù)言。這項(xiàng)成就將推動(dòng)我們對(duì)宇宙中最神秘和極端的天體之一的研究，進(jìn)一步拓展我們對(duì)宇宙的認(rèn)知。