史上首张黑洞照片再进化 39秒看黑洞1年变化(视频)

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Toutiao
最新回复:2020年9月25日 0点1分 PT
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LTN



M87黑洞影像呈现摇摆状,光环方向规律变化。(图由中研院天文所提供)

去年中研院天文所加入的EHT团队拍摄出人类史上第1张黑洞照片,今年更释出由长期观测资料集结模拟而成的黑洞动态影像,39秒看到黑洞1年的变化,新月形状光环持续存在但摇摆晃动,研究昨天登上国际期刊,中研院天文所表示,这让科学家更进一步了解黑洞动力学。

事件视界望远镜团队EHT团队从2009年起持续观测M87黑洞,除了去年发表的黑洞照片以外,昨天再公开以2009年到2017年长期观测资料,模拟得出的黑洞动态影像,EHT团队表示,从模拟影像看到新月形状的黑洞暗影特徵持续存在,另一方面,新月结构的方向则持续变动,就像在摇晃摆动,研究于今年9月23日发表在《天文物理期刊》。

EHT团队说明,2019年公布的黑洞图像是根据2017年4月为期1週的观察资料,但是时间太短看不到太多变化,当时看到的新月形外观,是否与其他时间的档案资料一致不得而知,由于2009到2013年的观测资料比2017年的少很多,用那些资料无法产生图像,EHT团队便使用统计模型建构的方式试图观察M87黑洞有可能随时间而发生哪些变化。

EHT团队表示,从观测资料显示M87黑洞与理论相符,黑洞暗影的直径,与爱因斯坦广义相对论推估而得的65亿太阳质量的黑洞一致,M87黑洞的大致形态,是一个不对称的环的存在,可能在为期数年的时间尺度上都持续存在。

除了新月状的直径大小一直维持不变外,EHT团队还发现,光环是规律地在晃动,这是科学家第一次看到在极端重力条件下,这麽接近黑洞事件视界的地方,看见吸积流的动力结构,持续研究这个区域,对理解相对论性喷流如何喷发等现象是重要关键。

在事件视界望远镜团队中担任计画科学家,同时也是中研院天文所资深天文学家的包杰夫Geoff Bower说明,EHT阵列将继续观测M87黑洞,提供新的图像和更丰富的资料,还能用来研究湍流动力学,位于格陵兰岛的格陵兰望远镜2018年开始加入事件视界望远镜阵列,团队已经开始分析其观测资料,2021年EHT阵列预计将再增建2个观测站点,以提供更高超的成像品质。

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paladindancer
1 楼
每次看到黑洞都无比感慨,那个圆环就是“事件视界”,即圆环内部发生的一切事件都与外面这个宇宙无关。这样的设定让全人类最伟大的天才也无法理解。
中航科工六院
2 楼
时间与空间轴是否与我们的视界内容对称?
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bsmile
3 楼
感觉没什么难理解。的确,黑洞视界内呈现出来的就是中心的黑圈,但外边的亮光似乎并不难理解,就是被吸附的大量恒星高速绕黑洞旋转,然后越来越拉入黑洞中的过程中越来越亮(简单的势能转为动能又转为热能并大面积撕裂)。
D
Doctor11
4 楼
楼下的,根据霍金的理论外围圆环不是恒星吸入产生的,而是宇宙空间不断分裂出正反粒子,在其它地方它们都快速湮灭,但黑洞世界附近一个粒子被吸入黑洞而另一个则逃脱了,这就是霍金辐射。
D
Doctor11
5 楼
我有一点不明白的是黑洞是一个圆盘还是一个球?球的话我们肯定看不见自己的黑色区域,圆盘的话那是不是说黑洞在旋转而且地球正好就在轴线上?
6 楼
楼下的,第一个问题你把霍金辐射和吸积盘搞混了。那个亮环是因为其他物质比如恒星太过靠近黑洞被吸引,在距离黑洞很近时候被撕裂摩擦发光,这个叫吸积盘。霍金辐射是英国科学家史蒂夫霍金根据量子力学和广义相对论结合推到出的黑洞辐射理论,这个理论证明黑洞不光是“吃”物质,还要“吐出”能量。霍金辐射在理论上非常完美但是直到目前仍然无法验证,这也是为什么他没有得过诺奖的原因。
7 楼
第二个问题,我们理论上永远无法看到黑洞,我们看到的只是黑洞的“视界”,也就是,过了这个边界,一切信息都无法再传出来,所以是黑色的。最简单的斯瓦西黑洞的视界是球型的,你可以理解为图中那个黑色部分。当然还有其他类型比如带电的或者自旋黑洞其视界不是球型。在黑洞附近空间高度扭曲,会发生很多我们现实生活中难以理解的现象。
8 楼
中航科工六院,你的问题无法理解。找民科解决吧。
9 楼
paladindancer,明亮的圆环是吸基盘,不是视界。那个黑色的部分才是。当然严格讲,视界其实大概只有那个黑色部分的一半左右吧。吸积盘左下角亮的部分是因为物质朝着我们运到,因为多普勒效应显得明亮,右上角暗的部分则是因为远离我们显得暗。
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P152
10 楼
听到一个学说,说黑洞并不那么可怕,黑洞内外都是世界,我们看到的黑洞其实就是另一个世界带给我们的视觉感受,如同黑洞内的世界看我们的世界也是一个黑洞一样。 不懂天体物理学,在这胡说八道,说错了请见谅
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ich
11 楼
P152 发表评论于 2020-09-24 13:49:22听到一个学说,说黑洞并不那么可怕,黑洞内外都是世界,我们看到的黑洞其实就是另一个世界带给我们的视觉感受,如同黑洞内的世界看我们的世界也是一个黑洞一样。 不懂天体物理学,在这胡说八道,说错了请见谅 _________________________ 黑洞的压力这么大,怎么可能有另一个世界? 宇宙的元素都被解体成原型。就是说里面应该除了高温,就是宇宙中最原始的物质 - whatever that is。
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bsmile
12 楼
铱 发表评论于 2020-09-24 13:15:17 paladindancer,明亮的圆环是吸基盘,不是视界。那个黑色的部分才是。当然严格讲,视界其实大概只有那个黑色部分的一半左右吧。吸积盘左下角亮的部分是因为物质朝着我们运到,因为多普勒效应显得明亮,右上角暗的部分则是因为远离我们显得暗。 ============= 多谢解释!能不能更仔细说一下为什么是多普勒效应显得的明亮?朝我们过来,那么是光波频率增加,明亮应该还是可见光段,难道到了黑洞附近了发出来的光子还是红外段?其次如果是这样,那么在明亮的区域是恒星向我们飞来,大部分暗的地方是那里的恒星朝我们远去。一个地方亮很多地方暗,这个运动图像好像很奇怪的样子。最好是一半的圈是亮,一半的圈是暗。同时朝/远离我们的这个解释怎么回答那个亮点在绕圈呢?
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0101011
13 楼
黑洞的引力大到扭曲了空间,以至于我们看到了黑洞背后发出的光线,也就是说光子本来应当远离我们的,可是硬被黑洞扭向我们。是不是很错乱?算了还是去骂共产党吧,不废脑。
视角
14 楼
人死了之后,精神莫不是都跑到黑洞里去了?
壹加一
15 楼
[黑洞辐射理论,这个理论证明黑洞不光是“吃”物质,还要“吐出”能量] [我们理论上永远无法看到黑洞,我们看到的只是黑洞的“视界”,也就是,过了这个边界,一切信息都无法再传出来] 既然有辐射"吐出"东西,为何又是一切信息都无法再传出来。难道黒洞辐射不带信息?
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P152
16 楼
ich 发表评论于 2020-09-24 14:17:07 P152 发表评论于 2020-09-24 13:49:22听到一个学说,说黑洞并不那么可怕,黑洞内外都是世界,我们看到的黑洞其实就是另一个世界带给我们的视觉感受,如同黑洞内的世界看我们的世界也是一个黑洞一样。 不懂天体物理学,在这胡说八道,说错了请见谅 _________________________ 黑洞的压力这么大,怎么可能有另一个世界? 宇宙的元素都被解体成原型。就是说里面应该除了高温,就是宇宙中最原始的物质 - whatever that is。 ####### 不好说,现在人类只知道黑洞吸力极大,黑洞里边到底是什么没人说得清,宇宙元素在黑洞里边是解体还是重新合成,压力是大是小,以现有科学技术,科学理论,难以定论
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0101011
17 楼
黑洞辐射理论是量子理论在宏观上的体现。也就是说黑洞能吸引住绝大多数的物质和能量,但是总有那么一小撮能以各种原因脱离黑洞。
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wx3000
18 楼
视角 发表评论于 2020-09-24 14:46:54 人死了之后,精神莫不是都跑到黑洞里去了? ------- 人死了精神也随之消失。
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P152
19 楼
0101011 发表评论于 2020-09-24 15:09:56黑洞辐射理论是量子理论在宏观上的体现。也就是说黑洞能吸引住绝大多数的物质和能量,但是总有那么一小撮能以各种原因脱离黑洞。 ####### 这个也不好说,黑洞中的quasar(不知中文怎么说)往外喷射的物质能量好像不能用“一小撮”来形容
20 楼
多普勒效应让本来不可见的红外也可见了。还有黑洞视界内部就目前科技完全不可知,因为按着广义相对论,任何信息都不可能从视界逃出来,对于我们的世界就好比是地平线下面,我们这个宇宙完全不可知,所有猜测都是科幻。
21 楼
更正一下这张照片是毫米波图像,不是可见光。目前还没有足够分辨率的可见光望远镜可以分辨黑洞图像,多谱勒效应原理一样的。
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paladindancer
22 楼
Doctor11 发表评论于 2020-09-24 12:39:16我有一点不明白的是黑洞是一个圆盘还是一个球? ============================ 黑洞本身是一个一维空间的点,而且还无限小,没有形状,时间相对完全静止。黑洞里面是绝对没有东西可以喷出来的,一旦越过史瓦西半径,逃逸速度超过光速,没有物质可以超越光速
相信事实
23 楼
黑洞本身就是一个物理概念而已,因为没有任何办法证明或者证伪,所以就试图通过某些现象去“解释”,而这些“解释”本身就是通过已经建立的理论来引导你朝那个方向思考,也就是定向思维的结果反过来“证明”定向思维的基础。
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paladindancer
24 楼
最近有个科幻脑洞,比如人类可以移民到黑洞附近的一个星球”避难“。类似星际穿越的”米勒星球“,1小时为标准宇宙时间的22年。这么算下来,好比天上1年地上就是1万年。如果地球真有什么3战核灾难,1万年也该愈合了吧,但1万年时间太长,进化出了新的人类物种。 到时候避难所人类,与灾难后1万年后的新人类展开创世纪大战,最后旧人类选择隐退与和平,融入成新人类的世界,成为了神话传说。
D
Doctor11
25 楼
谢谢楼下paladindancer和铱的解释。这下我明白了那张图片是一个黑球外加一个类似土星光环的圆盘。
研究研究
26 楼
所谓黑洞肯定是不严谨的说法。如果是洞,请问,这个洞是有底的洞还是无底的洞?还是一个通透的洞,通到另一个界面的洞?如果像现在说的那样,黑洞是一个引力无穷大,任何靠近它的东西都会被它捕获,那么它就应该是一个质点,四面八方、上下左右、前后左右,所有的物质统统被吸引捕获。黑洞的点也不应该有大小之分。也就是说所有的黑洞看上去都是一样大小的。
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wxcbug
27 楼
所谓的黑洞应该是组成各种元素的最小粒子都挤到一起去啦,所以不再有元素的划分,温度是绝对零度,因为挤在一起的粒子没空间运动,更不可能是高温下高速运动的粒子。 宇宙中的黑洞会越来越多,最终将吞并所有物质,之后宇宙大爆炸,会重新产生各种元素,形成各种天体。 然后物质聚集又产生黑洞,周而复始。 呵呵,瞎猜的。
雨润红尘
28 楼
按霍金的理论,黑洞是在缓慢蒸发的,黑洞也有寿命。 paladindancer 发表评论于 2020-09-24 16:29:57 Doctor11 发表评论于 2020-09-24 12:39:16我有一点不明白的是黑洞是一个圆盘还是一个球? ============================ 黑洞本身是一个一维空间的点,而且还无限小,没有形状,时间相对完全静止。黑洞里面是绝对没有东西可以喷出来的,一旦越过史瓦西半径,逃逸速度超过光速,没有物质可以超越光速
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bsmile
29 楼
wxcbug 发表评论于 2020-09-24 20:10:18 所谓的黑洞应该是组成各种元素的最小粒子都挤到一起去啦,所以不再有元素的划分,温度是绝对零度,因为挤在一起的粒子没空间运动 ================ 这个观点有意思。不过,也许出发点就不成立。黑洞里头没有束缚态的粒子,都是些胶子夸克之类的根本分不开的基本粒子,里边温度的量度如何定义是个问题。当时学高能的时候,所有的推导都是在零温下进行的,一直到现在都不明白为什么。不过好像在一个什么H开头的加速器里头,有些人在讨论有限温度下的高能过程,连凝聚态的超导概念都引进去了,我就更不明白他们在做什么了。
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lawfoo
30 楼
黑洞其实是我们Quarsar星球制造的镜像,派了三区副区长霍金去贵星球制造出来的理论。不过你们地球人其实已经接近真相了,所以我们把霍金叫回来了。你们地球人刘三体是比较接近真相。三个核爆的核心,可以产生一个虫洞,但你们控制能量技术还不行。