黑洞看不见,也摸不着,第一张黑洞照片是如何观测到的

浩瀚的宇宙中有无数的天体 , 它们大体可分为恒星 , 行星等 , 除了这些比较常见的天体之外 , 宇宙中还有一些特别强大而神秘的天体 , 例如:中子星 , 黑洞等 。
恒星 , 行星等天体 , 我们可以通过天文望远镜观测到 , 因为它们本身会发光 , 例如恒星 , 而本身不发光的行星 , 也可以反射恒星的光源 , 从而被我们观测到 。 中子星这样的大密度天体 , 它同样也能够被天文望远镜观测到 , 可是唯独黑洞这种神秘的天体 , 无法被我们真正观测到 。
黑洞看不见,也摸不着,第一张黑洞照片是如何观测到的】黑洞是我们目前所了解 , 已知的宇宙最强大可怕的一类天体 , 它最初的时候 , 只是爱因斯坦在广义相对论中预言的一种天体 , 后来科学家在宇宙中发现了这种神奇的天体 , 从而开始了对黑洞的探索 。
黑洞看不见,也摸不着,第一张黑洞照片是如何观测到的
文章图片
我们都知道 , 牛顿提出了万有引力 , 认为引力是一种真实存在的力 , 可是在广义相对论中 , 爱因斯坦对引力的定义却是“时空弯曲” 。 每一个有质量的物体 , 它的周围都会产生不同程度的“时空弯曲” , 从而具备了不同程度的引力 。
黑洞所拥有的引力是无穷大的 , 所以它的周围产生的“时空弯曲”也是无穷大的 。 在我们现有的理论中 , 光速是宇宙中最快的速度 , 任何有质量的物体速度都无法超越光速 , 所以物质一旦进入黑洞的视界范围之后 , 就无法逃脱出来 , 即便是光也不例外 。
正是由于黑洞这种强大的吞噬能力 , 任何掉进其中的物质都会跌入无穷的时空深渊中 , 不会有任何的光反射出来 , 从而让黑洞成为一种看不见 , 摸不着的天体 。
黑洞看不见,也摸不着,第一张黑洞照片是如何观测到的
文章图片
在2019年4月10日 , 科学家公布了人类首张黑洞照片 , 这张照片拍摄的是距地球约5500万光年外的一个超大质量黑洞 。 通过这张照片 , 人类首次看到了一个相对真实的黑洞 , 于是人们产生了一个怀疑:既然黑洞是看不见 , 摸不着的 , 那么这第一张黑洞照片是如何来的?
首先我们要明白 , 以人类目前的科技实力 , 黑洞仍然是无法直接观测到的 , 原因很简单 , 我们目前的观测设备能力还是非常有限的 。 那么第一张黑洞照片是怎么回事?其实科学家公布的第一张黑洞照片 , 并不是真实的黑洞样子 , 只是它的一个视界范围 。
黑洞可以吞噬掉一切光线 , 凡是靠近黑洞的光线都会被它不断吞噬 , 可是在这个吞噬的过程中 , 光线会产生变化 。 科学家利用射电望远镜捕捉光线进入黑洞瞬间产生的变化 , 就可以确定这里有一个黑洞 , 从而描绘出它的一个视界范围 。
黑洞看不见,也摸不着,第一张黑洞照片是如何观测到的
文章图片
视界范围是黑洞最外层的信息 , 是黑洞无穷大的质量产生的“时空弯曲”所形成的 。 在这个世界范围内 , 时空曲率随着不断向中心靠近 , 变得越来越大 , 而在是中心的区域是一个奇点 , 它才是真正的黑洞 。
这个奇点具备体积无限小 , 密度无限大的特点 , 正是由于这个特点 , 才能够产生强大的引力 。 黑洞外的物质一旦进入视界范围就无法再离开 , 会一步步朝着中心的奇点坍塌 , 而人类现有的所有物理理论 , 在奇点这里是完全失效的 。
可能有朋友会说了 , 人类的物理理论在奇点这里完全失效了 , 是否说明 , 奇点的存在已经超越了科学?当然不是 , 宇宙中任何事物都是在科学理论的基础上存在的 , 奇点自然也是如此 。
黑洞看不见,也摸不着,第一张黑洞照片是如何观测到的
文章图片
人类目前的科学理论在奇点这里失效 , 只能说明人类的物理理论还不完善 , 或者说在浩瀚的宇宙背后 , 还有一个更本质宏伟的物理理论我们没有发现 , 它有可能才是宇宙最终极的奥秘 。
黑洞的视界范围阻止了人类对黑洞这个奇点直接的观察 , 我们无法直接观察到黑洞的原身 , 那么就很搞清楚奇点的本质以及它所产生的时空弯曲现象到底是怎么回事 。
曾经有科学家提出了“裸奇点” , 认为宇宙中可能诞生出没有视界的奇点 , 只要我们能够找到“裸奇点” , 就可以直接观察到黑洞内部的本质现象 , 或许通过观察研究 , 就可以推动人类的物理理论向前迈出一大步 , 直击宇宙最本质的奥秘 。
黑洞看不见,也摸不着,第一张黑洞照片是如何观测到的