人類發(fā)現(xiàn)首個(gè)中等質(zhì)量黑洞

日前，美國(guó)和歐洲的天文學(xué)家宣布，他們首次探測(cè)到了一個(gè)中等質(zhì)量的黑洞。這項(xiàng)由超過(guò)1500名研究人員參與的引力波探測(cè)研究顯示，約70億年前，質(zhì)量分別為太陽(yáng)的66倍和85倍的兩個(gè)黑洞，在發(fā)生激烈碰撞后，形成了一個(gè)新的中等質(zhì)量黑洞。這也是人類迄今探測(cè)到的首個(gè)中等質(zhì)量黑洞。

中等質(zhì)量黑洞介于恒星級(jí)黑洞和超大質(zhì)量黑洞之間，質(zhì)量為太陽(yáng)的100到1000倍。此次探測(cè)到的中等質(zhì)量黑洞其質(zhì)量是太陽(yáng)的142倍。

研究黑洞，有助于人類了解宇宙的演變，并最終了解人類自身的起源。因此，這項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)，無(wú)疑也再次激發(fā)了人們對(duì)于黑洞，這個(gè)宇宙中最神秘天體的強(qiáng)烈好奇。

黑洞：吞噬一切 只要你靠近

說(shuō)到黑洞，很多人會(huì)第一時(shí)間想起電影《星際穿越》。為了拯救人類，男主角義無(wú)反顧沖入那一團(tuán)漆黑，最終掉落至接近奇點(diǎn)的五維空間，實(shí)現(xiàn)時(shí)空旅行。

既神秘又遙遠(yuǎn)，卻很可能保有人類起源秘密的黑洞究竟是什么？

如果整個(gè)宇宙運(yùn)行是一場(chǎng)升級(jí)打怪的游戲，那么黑洞就是場(chǎng)內(nèi)目前已知的最強(qiáng)BOSS，其他玩家一旦靠近，立刻會(huì)被它無(wú)情吞噬，就連光都無(wú)法逃脫。

黑洞這個(gè)開(kāi)掛的超能力是如何練就的？

研究顯示，當(dāng)一顆恒星持續(xù)衰老，核聚變反應(yīng)的燃料和能量耗盡，再也無(wú)法支撐其外殼的巨大重量時(shí)，恒星就會(huì)向內(nèi)部，自身的中心點(diǎn)快速無(wú)限坍塌，并形成一個(gè)強(qiáng)大的黑暗旋渦，扭曲周圍時(shí)空，直到最后形成體積接近無(wú)限小、密度卻幾乎無(wú)限大的星體——黑洞，而這個(gè)中心點(diǎn)就叫做奇點(diǎn)。

拿我們居住的地球來(lái)說(shuō)，如果變成黑洞，那么直徑12700多公里的地球，會(huì)把自己壓縮成一分錢(qián)硬幣大小。

八地望遠(yuǎn)鏡聯(lián)手拍攝 黑洞照片也“美顏”

眾所周知，黑洞連光都能吞噬，那么這張照片又是如何拍攝的呢？

人類首張黑洞照片，是由分布在全球八個(gè)地方的亞毫米波、毫米波望遠(yuǎn)鏡，共同組成一個(gè)口徑達(dá)一萬(wàn)零五百公里、幾乎接近于地球直徑的虛擬望遠(yuǎn)鏡，通過(guò)觀測(cè)M87黑洞的吸積盤(pán)輻射出的電磁波信號(hào)，拍攝完成的。而且這還是一張美顏照片，科學(xué)家為照片中的黑洞涂上了象征希望與溫暖的橙色。

中國(guó)科協(xié)“源新聞”專家?guī)斐蓡T 國(guó)家天文臺(tái)研究員 國(guó)科大天文學(xué)教授 茍利軍：黑洞是全黑的，通常意義下很難直接看到黑洞本身，我們需要有一些間接的方式，到目前為止，幾乎大多數(shù)（都是使用）電磁波的這種探測(cè)方式。

在這個(gè)雙星系統(tǒng)里，黑洞正在吞噬身旁的恒星，被撕裂恒星的氣體在被吞噬前，會(huì)在旋渦外圍加速旋轉(zhuǎn)，形成一個(gè)環(huán)狀圓盤(pán)，這就是吸積盤(pán)。而當(dāng)黑暗旋渦吸入氣體過(guò)多時(shí)，還沒(méi)有被吸積的氣體會(huì)順著吸積盤(pán)的上下兩軸被高速拋射出去，形成“宇宙火柱”，這就是噴流。

黑洞的吸積盤(pán)和噴流不斷向宇宙空間輻射各類電磁波，而這類電磁波被地球的望遠(yuǎn)鏡捕獲到，人類也就間接描繪出了黑洞的輪廓。

黑洞照片拍攝者：明年或發(fā)銀河系黑洞照片

事實(shí)上，當(dāng)年和M87星系黑洞一同被拍下來(lái)的，還有銀河系中的超大質(zhì)量黑洞，其質(zhì)量約是太陽(yáng)的430萬(wàn)倍，距離地球3400光年。這也是離地球最近的超大質(zhì)量黑洞。我們什么時(shí)候才能一睹它的真容呢？

在上海剛剛結(jié)束的第三屆世界頂尖科學(xué)家論壇上，事件視界望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目，也就是黑洞拍攝項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，謝普德·多爾曼給出了答案。

中國(guó)科協(xié)“源新聞”專家?guī)斐蓡T 世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)成員 事件視界望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 謝普德·多爾曼：我想對(duì)我們的領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，關(guān)于宇宙中心黑洞照片我們已經(jīng)在進(jìn)展中，最快可以在明年發(fā)布最初結(jié)果。當(dāng)然困難也是很大的，我們?cè)?017年觀察到M87星系的黑洞，拍到的黑洞照片基本上是不動(dòng)的，但是銀河中心的黑洞是動(dòng)態(tài)的，在一個(gè)晚上的時(shí)間可以看到很多圍繞著黑洞軌道的光。

謝普德·多爾曼同時(shí)表示，他們并不滿足于只是拍攝黑洞照片，未來(lái)將力爭(zhēng)能夠讓人們看到黑洞的視頻。

中國(guó)科協(xié)“源新聞”專家?guī)斐蓡T 世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)成員 事件視界望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 謝普德·多爾曼：我們未來(lái)的方向是打造影像，把我們看到的（黑洞）像電影一樣播放出來(lái)，這是我們接下來(lái)十年要努力的方向。

銀河系黑洞作為離我們最近的超大質(zhì)量黑洞，太陽(yáng)系，甚至地球會(huì)在未來(lái)與這個(gè)宇宙大BOSS狹路相逢嗎？

中國(guó)科協(xié)“源新聞”專家?guī)斐蓡T 國(guó)家天文臺(tái)研究員 國(guó)科大天文學(xué)教授 茍利軍：至少?gòu)哪壳皝?lái)看是不太可能的，因?yàn)榫嚯x我們最近的黑洞，按照現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的，大約是距離我們3400光年。也就意味著，如果光要走3400年才能夠抵達(dá)（地球），在非常遙遠(yuǎn)的距離之上，黑洞對(duì)太陽(yáng)系其實(shí)沒(méi)有太大的影響。

穿越黑洞 能否全身而退？

萬(wàn)一有朝一日地球與黑洞短兵相接，結(jié)果又將如何？我們能像電影《星際穿越》男主角庫(kù)珀那樣全身而退嗎？

中國(guó)科協(xié)“源新聞”專家?guī)斐蓡T 世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)成員 諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主 基普·索恩：無(wú)論如何，我們都可以使用自己的想象力去暢想未來(lái)會(huì)發(fā)生什么事情。如果是一個(gè)理想化的黑洞，可以來(lái)來(lái)回回在黑洞中（穿梭）很多次。但在現(xiàn)實(shí)情況中，根據(jù)對(duì)奇點(diǎn)計(jì)算的了解，你是永遠(yuǎn)沒(méi)有辦法到達(dá)其他區(qū)域的，你只能到達(dá)奇點(diǎn)。

中國(guó)科協(xié)“源新聞”專家?guī)斐蓡T 世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)成員 事件視界望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 謝普德·多爾曼：我們也很樂(lè)意去研究這個(gè)光環(huán)的里面會(huì)是什么樣，我認(rèn)為它類似于一個(gè)“單程票”，這有點(diǎn)類似于哲學(xué)問(wèn)題，你只知道現(xiàn)在，并不知道未來(lái)。
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