今年4月,天文学家发布了第一张黑洞图像,这是人类最伟大的科学成就之一。当然,这张照片不是黑洞本身的直接照片,这是不可能的,我稍后会详细解释。
然而,对于不知道会发生什么的不经意的观察者来说,这仍然有点模糊。一个非常敬业的团队花了大量时间,分析了大量数据和技能,拍摄了这张模糊的照片。他们承诺有一天我们会有一个真正的“锋利的”彩色视频剪辑。但在此之前,美国宇航局发布了一份令人震惊的模拟报告,模拟了黑洞在其清澈光晕下的样子。
在第一张图片之前,观察黑洞的唯一方法是间接观察它的影响,而不是物体本身由于黑洞本身的性质,它们消耗光,所以很难用眼睛看到它们。
黑洞是一个产生强大引力的物体。附近的任何物体,包括光,都无法逃脱。悬崖边缘是地平线,这是逃离黑洞引力的门槛。你需要以比光速更快的速度移动。根据爱因斯坦的狭义相对论,太空中没有什么能比光速更快。这是天文学家捕捉到的墨西耶87星系中心的黑洞视界的阴影。
图中的橙色圆环是一个黑洞的吸积盘,它是一个由气体、尘埃和恒星碎片组成的平面旋转盘。它绕着黑洞旋转,不会完全落入黑洞。我们能看到这个圆盘的原因是黑洞的重力加速了旋转的粒子。它们相互碰撞,在可见光下释放出X射线和伽马射线,使我们能够观察到它。
美国宇航局戈达德太空飞行中心为其黑洞周发布了这张令人难以置信的视觉图片,展示了极端重力是如何扭曲我们对光的看法的。当光从磁盘的不同区域发出时,它的路径会发生变化,使其呈现变形的外观。最接近黑洞的部分
以接近光速的速度旋转,而外层旋转得更慢当磁场通过旋转的圆盘时,明亮的水滴形成并消失。内盘和外盘的不同速度拉伸了这些小碎片,形成了看起来像车道的圆盘。
重要的是,这个新的模拟从侧面而不是正面显示磁盘。从这个角度来看,技术上来说,从黑洞后部发出的光被扭曲成弧形或者在黑洞中心形成一个隆起此外,如果你仔细观察,你会发现左边比右边亮。模拟显示,流向我们的气体更亮是因为一种被称为相对论(或多普勒)光束的现象,就像灯塔的光直接指向我们的弧时最亮,离开我们时变得更暗一样。像这样的
模拟帮助我们理解我们看不到的东西,但是知道黑洞周围正在发生什么。它们帮助我们抓住在这幅不可思议的画面中我们真正看到的东西。