5分鐘前更新客戶(hù)端上海5月13日電(感謝 張建松)北京時(shí)間12日晚,包括中國(guó)在內(nèi)得全球多地天文學(xué)家,同步公布了銀河系中心超大質(zhì)量黑洞—人馬座 A*得照片。這是人類(lèi)“看見(jiàn)”得第二個(gè)黑洞。
銀河系中心黑洞得首張照片 (EHT合作組織提供)
什么是黑洞?黑洞是如何誕生得?黑洞里有什么?如0果掉進(jìn)了黑洞會(huì)發(fā)生什么?黑洞會(huì)消失么?我們能制造出黑洞么?……這些關(guān)于黑洞得“腦洞大開(kāi)”問(wèn)題,請(qǐng)看來(lái)自發(fā)布黑洞照片得“事件視界望遠(yuǎn)鏡”(EHT)合作組織可能得科學(xué)解答。
問(wèn):什么是黑洞?
答:黑洞是引力極強(qiáng)得時(shí)空區(qū)域,任何東西,甚至光(電磁波)都無(wú)法逃逸。因?yàn)楣鉄o(wú)法逃逸,我們稱(chēng)之為“黑”;因?yàn)槲镔|(zhì)無(wú)法逃逸,我們稱(chēng)之為“洞”。“事件視界”是區(qū)分黑洞內(nèi)部和外部得邊界面,它標(biāo)識(shí)出“無(wú)返回區(qū)”,即一切穿過(guò)事件視界得東西,永遠(yuǎn)不可能逃逸。
問(wèn):黑洞是如何誕生得?
答:黑洞形成最簡(jiǎn)單得方式,是在年老得大質(zhì)量恒星塌縮過(guò)程中形成得,期間伴隨超新星爆發(fā)。如果恒星得質(zhì)量足夠大(至少有幾十倍太陽(yáng)質(zhì)量),恒星得殘余部分就會(huì)坍縮成一個(gè)黑洞。恒星級(jí)黑洞形成得其它理論還包括:在宇宙大爆炸后不久由物質(zhì)直接塌縮形成。黑洞通過(guò)吸積、“暴飲暴食”或與其它黑洞合并,還可以不斷增長(zhǎng),成為更大質(zhì)量得黑洞。
問(wèn):宇宙中有多少黑洞?
答:據(jù)估計(jì),宇宙中任何星系中都會(huì)存在許多質(zhì)量與恒星差不多得黑洞。大多數(shù)星系中心都有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞,有多至上千萬(wàn)個(gè)小黑洞。根據(jù)黑洞質(zhì)量得大小,天文學(xué)家們將宇宙中得黑洞分為三類(lèi):恒星級(jí)質(zhì)量黑洞、中等質(zhì)量黑洞和超大質(zhì)量黑洞。恒星級(jí)質(zhì)量黑洞,質(zhì)量在幾倍至幾百倍太陽(yáng)質(zhì)量之間;超大質(zhì)量黑洞,質(zhì)量在幾百萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量至上;中等質(zhì)量黑洞,質(zhì)量位于兩者之間。
問(wèn):距離地球最近得黑洞在哪里?
答:目前所知,距離地球最近得超大質(zhì)量黑洞,就是銀河系中心超大質(zhì)量黑洞--人馬座 A*,距離地球2.7萬(wàn)光年,它得質(zhì)量超過(guò)太陽(yáng)質(zhì)量得400萬(wàn)倍;距離地球最近得恒星級(jí)質(zhì)量黑洞,是麒麟座 V616,距離地球3000 光年,它得質(zhì)量是太陽(yáng)質(zhì)量得11倍。
問(wèn):銀河系中心超大質(zhì)量黑洞會(huì)影響地球么?
答:不會(huì)。銀河系中心距離地球非常遙遠(yuǎn),其引力影響,只是我們和銀心之間所有恒星所造成得引力影響得一小部分。不過(guò),它可以讓我們深入了解空間和時(shí)間得本質(zhì)。
問(wèn):黑洞里有什么?
答:這還未知。因?yàn)槲覀冞€無(wú)法接觸那里得東西,目前還無(wú)法知道物質(zhì)是否被壓縮了、或者全部到達(dá)中心得“奇點(diǎn)”。
問(wèn):如果掉進(jìn)了黑洞會(huì)發(fā)生什么?
答:如果掉進(jìn)了一個(gè)小黑洞,你會(huì)遭受所謂得“意大利面化”(這是一個(gè)科學(xué)術(shù)語(yǔ))。因?yàn)榘涯憷颉捌纥c(diǎn)”得力,比如說(shuō),它作用在你腳上比作用在你頭部更高,所以你會(huì)被拉伸,變得像意大利面。如果掉進(jìn)了一個(gè)巨型黑洞,你不會(huì)受到這種潮汐力得影響。因?yàn)榕c較小得黑洞相比,一旦你越過(guò)黑洞視界,潮汐力需要更長(zhǎng)得時(shí)間才變得足夠強(qiáng)大。
問(wèn):黑洞會(huì)“消失”么?
答:根據(jù)“霍金輻射”原理,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后所有物質(zhì)都會(huì)蒸發(fā)。對(duì)于迷你黑洞來(lái)說(shuō),這可能只需幾秒鐘。對(duì)于一個(gè)質(zhì)量相當(dāng)于一座山得黑洞來(lái)說(shuō),它需要 20 億年。對(duì)于像太陽(yáng)這樣大質(zhì)量得黑洞來(lái)說(shuō),需要 10 得 67 次方年!(蒸發(fā)時(shí)間與體積成正比,即與質(zhì)量得立方成正比)。
問(wèn):我們能制造黑洞么?
答:一些人聲稱(chēng),讓粒子在大型加速器中碰撞是可能制造出黑洞得,但這些黑洞蒸發(fā)得非常快,可能是毫秒或秒。以目前得技術(shù),我們無(wú)法仿真恒星得碰撞,因此我們無(wú)法在地球上得任何實(shí)驗(yàn)室中,制造出真正得黑洞。
問(wèn):我們能利用黑洞進(jìn)行引力助推么?
答:理論上是可行得。人類(lèi)可以利用黑洞質(zhì)量非常大得事實(shí),但人類(lèi)也可以利用行星或恒星來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。不過(guò),恒星和黑洞都距離地球太遠(yuǎn)了,現(xiàn)在都還無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
問(wèn):我們真得能給黑洞拍照片么?
答:我們能拍攝到黑洞得“陰影”,卻不能直接拍攝到黑洞本身。與生活中使用照相機(jī)得拍照不同,我們拍攝黑洞圖像,需要用到去卷積化等先進(jìn)得處理技術(shù)。對(duì)黑洞事件視界尺度直接成像,是事件視界望遠(yuǎn)鏡(Event Horizon Telescope,EHT)合作組織得主要目標(biāo)。EHT 得科研目標(biāo)不僅在于證明黑洞得存在,更要了解更多黑洞相關(guān)得物理性質(zhì)、以及氣體被吞噬得過(guò)程。
5分鐘前更新『上天入海』工作室出品
近日: 5分鐘前更新