黑洞終於露面了！65億倍太陽質量變成一個小點，物理定律基本失效

拍攝黑洞是一個非常困難的事，其難點在於解析度和靈敏度不足，由於黑洞普遍距離我們非常遙遠，銀河系中心黑洞距離太陽系2.6萬光年，這次公布的M87星系黑洞距離我們5350萬光年，相當遙遠。

宇宙印象 深度科普欄目第902期 黑洞終於露面了！不過我們對黑洞樣子的察覺也有了初步的認識，比如星際穿越中的黑洞，無非就是發出強大輻射的吸積盤在強引力環境下被扭曲到極致的模樣。雖然星際穿越中的黑洞可能無法100%體現真實的黑洞，但也能猜到一半。事件視界望遠鏡昨晚拍攝的黑洞圖像也是一個巨大的圓環結構，這是黑洞的吸積盤，物質在黑洞周圍聚集，以接近光速的速度運行，發出強大的輻射。

吸積盤中間黑暗的部分顯然是連光都無法逃脫的區域，直通黑洞內部，這裡也是人類觀測的禁區。於是我們可以得出一個界限，在黑洞內外是個截然不同的兩個時空，黑洞之外也是我們所認識物理定律能夠發揮作用的地方，黑洞之內物理定律基本失效。

為什麼要拍攝黑洞

黑洞作為天體物理學上的最神秘、最極端的天體之一，如果能夠徹底了解黑洞，那麼宇宙運行的機制也會解答一大半。在過去數十年，研究黑洞基本上是理論物理乾的事，也就是紙上談兵，但這一次不同了，事件視界射電望遠鏡清楚地拍攝到黑洞的圖像，為我們展示了黑洞吸積盤外圍結構的真實情況。所謂實踐是檢驗真理的唯一標準，觀測就是實踐，有了觀測我們才能判斷理論是否正確。拍攝黑洞是一個非常困難的事，其難點在於解析度和靈敏度不足，由於黑洞普遍距離我們非常遙遠，銀河系中心黑洞距離太陽系2.6萬光年，這次公布的M87星系黑洞距離我們5350萬光年，相當遙遠。距離我們最近的恆星只有4.2光年，而且卻需要數萬年才能抵達。那距離5350萬光年外的M87星系，連遠在天邊都無法形容。為了拍攝M87星系的黑洞，天文學家調集了8座射電望遠鏡，頭條獨家的宇宙印象認為，在地球上看人馬座A黑洞相當於看月球上的一個橙子，或者相當於從紐約看洛杉磯的一張報紙。

即便觀測黑洞的難度很大，但科學家仍然要做這麼，因為黑洞驗證了愛因斯坦廣義相對論描述的時空扭曲，但科學家也懷疑，黑洞是廣義相對論的極限，這是一個極端的天體，廣義相對論的預測可能與實際觀測不符。這無疑挑戰了愛因斯坦的廣義相對論，或許我們將開啟一個新的物理學時代。從觀測意義上看，對黑洞成像的影響力可以與17世紀通過顯微鏡觀察昆蟲和植物的成就相當，雖然從發現意義上看推進不大，但讓我們親眼看到了另一個世界的模樣。

M87星系的黑洞才是龐然大物

事件視界射電望遠鏡是一個由八座射電望遠鏡構成的陣列，分佈在全球各處，構成了一個虛擬的射電網，相當於一座直徑與地球相當的射電望遠鏡。事件視界射電望遠鏡項目組這次公布的是M87星系的黑洞，其質量相當於太陽的65億倍，比銀河系黑洞還要大。要知道銀河系黑洞也只有430萬倍太陽質量，但M87星系的黑洞達到了65億倍太陽質量，這是一個非常恐怖的數字。

黑洞奧秘仍然會持續很長時間

即便我們獲得了M87星系的黑洞圖像，對於揭開黑洞所有奧秘的貢獻並不大，而且為了這一天科學家準備了很長時間。事件視界望遠鏡項目由200多名科學家組成，計劃前後進展了20年左右的時間，資金主要來自美國國家科學基金會，還有其他的組織。該任務也只能對黑洞的事件視界進行觀測，這是黑洞內外分割線，一旦進入其中，你永遠無法離開黑洞。如果我們要觀測黑洞內部，那隻能以某種方式進入黑洞，但你的觀測結果永遠無法傳出黑洞。

該項目的目標主要有兩個，第一個是對黑洞事件視界進行成像，第二個是分析廣義相對論是否符合觀測，如果不符合，那麼就要修改。當然如果符合的話，愛因斯坦又一次勝利了。話說回來，如果廣義相對論不符合觀測，那麼就說明還可能存在一個新的理論，這就是我們將來所追尋的目標。宇宙印象為今日頭條獨家，其他均為假冒，轉載均為非法。