在前幾日，也就是北京時(shí)間4月10日21點(diǎn)整螺垢，天文學(xué)家召開發(fā)布會(huì)干像，宣布了首次直接拍攝到黑洞的照片。這張照片來之不易室琢，從開始拍攝到數(shù)據(jù)分析再到最后的成型，用了兩年的時(shí)間落追。為這次觀測(cè)準(zhǔn)備的工作盈滴，則用了10年的時(shí)間建造事件視界望遠(yuǎn)鏡（Event Horizon Telescope,簡(jiǎn)稱EHT）
這次觀測(cè)的黑洞，一個(gè)是我們銀河系內(nèi)部的黑洞Sgr A*（人馬座A*）質(zhì)量大約是太陽質(zhì)量的430萬倍轿钠，距離地球約25000光年巢钓。而另一個(gè)黑洞更是龐然大物：M87黑洞，質(zhì)量是太陽的60億倍疗垛，遠(yuǎn)超太陽系的尺寸症汹。
在電影《星際穿越》中，由電腦計(jì)算得出的超大質(zhì)量黑洞“卡岡圖亞”已經(jīng)是非常接近真實(shí)的黑洞了继谚，但是計(jì)算仍就是計(jì)算烈菌，這次人類開始玩真的了。
可以說花履，這次黑洞的觀測(cè)芽世，是人類朝天體物理學(xué)邁向的又一步，雖然對(duì)當(dāng)下的作用并不明顯诡壁，但是對(duì)未來物理學(xué)的發(fā)展將會(huì)有深遠(yuǎn)的影響济瓢。
黑洞是怎么形成的？
當(dāng)一個(gè)恒星衰老時(shí)妹卿，他的熱核反應(yīng)耗盡了所有的燃料旺矾，內(nèi)部就會(huì)失去足夠的力量來撐起外部的重量蔑鹦。所以這時(shí)，核心開始坍縮箕宙，最后形成了體積近乎無限小嚎朽，質(zhì)量近乎無限大的天體
黑洞的產(chǎn)生其實(shí)與中子星相似，都是因?yàn)楹阈撬ダ虾蠹砼粒诵脑谧陨淼淖饔孟卵杆俚奶慈蹋湛s，并且發(fā)生強(qiáng)力爆炸陷寝。但在黑洞情況下锅很，恒星的質(zhì)量過于龐大，使得收縮過程無休止的進(jìn)行凤跑，連中子之間的排斥力都無法阻擋爆安，被壓力碾成粉末，剩下的則是一個(gè)密度近乎無限大的物質(zhì)仔引，由于高質(zhì)量產(chǎn)生的引力扔仓，使得最快的光都會(huì)被吸入——這也是為什么我們看到的照片的內(nèi)部是黑色的原因。
圖片中的光環(huán)就是黑洞嗎肤寝？
從黑洞理論誕生的那一刻起当辐，科學(xué)家就對(duì)其不斷進(jìn)行研究和計(jì)算抖僵。而黑洞的理論依據(jù)鲤看，則是由愛因斯坦的廣義相對(duì)論的計(jì)算得出的。在廣義相對(duì)論公開發(fā)表后耍群，科學(xué)家在一個(gè)月后計(jì)算出的第一方程組證明了黑洞這樣的星體的存在义桂。具體計(jì)算都是很艱澀的硬核科學(xué)，這里就不闡述了蹈垢。
總而言之慷吊，從理論依據(jù)來說，宇宙中存在著一個(gè)質(zhì)量近乎無限大的天體（注意了曹抬，是近乎溉瓶，不是完全），光在他的引力范圍內(nèi)都無法逃脫谤民。
而在在這個(gè)天體的引力范圍外內(nèi)之間堰酿，有一圈的時(shí)空邊界，如果物體在邊界線的內(nèi)部张足，就永遠(yuǎn)不可能逃脫触创，這個(gè)圓圈就叫做“事件視界”。而在事件視界外为牍，有物質(zhì)圍繞著黑洞旋轉(zhuǎn)哼绑，就像是地球繞著太陽轉(zhuǎn)一般岩馍。這些物質(zhì)轉(zhuǎn)速極快，因?yàn)橄嗷ツΣ炼a(chǎn)生炙熱的光抖韩，包括x射線到可見光蛀恩，這些物質(zhì)摩擦而產(chǎn)生的輻射與光芒，被稱為“吸積盤”
而我們看見的黑洞茂浮，并不是黑洞本身赦肋，而是它邊界的吸積盤發(fā)出的輻射勾勒出的輪廓。
什么是事件視界望遠(yuǎn)鏡励稳？
事件視界望遠(yuǎn)鏡佃乘，是一個(gè)以觀測(cè)星系中心超大質(zhì)量黑洞為主要目標(biāo)的計(jì)劃。在全世界分布著八個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡驹尼，一同工作趣避，形成口徑相當(dāng)于地球直徑的虛擬望遠(yuǎn)鏡。
我們知道新翎，望遠(yuǎn)鏡的口徑越大程帕，他的觀測(cè)距離就越遠(yuǎn)，所以事件視界望遠(yuǎn)鏡擁有人類目前為止掌握的最大距離地啰。事件視界望遠(yuǎn)鏡期望驗(yàn)證愛因斯坦廣義相對(duì)論在黑洞附近的強(qiáng)引力場(chǎng)下是否會(huì)出現(xiàn)偏差愁拭，也就是研究廣義相對(duì)論的正確性。
美國(guó)東部時(shí)間2019年4月10日9時(shí)亏吝，全世界有七處召開發(fā)布會(huì)岭埠，發(fā)布了人類歷史上獲得的第一張黑洞照片。
事件視界望遠(yuǎn)鏡的原理是什么蔚鸥？
這個(gè)地球大小的望遠(yuǎn)鏡利用的是一種叫做“甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量”的技術(shù)惜论，它允許多個(gè)望遠(yuǎn)鏡同時(shí)觀測(cè)一個(gè)星體，模擬大小相當(dāng)于望遠(yuǎn)鏡之間最大間隔距離的巨型望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)效果止喷。
1962年馆类，英國(guó)劍橋大學(xué)的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的馬丁?賴爾利用基線干涉的原理，發(fā)明了綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡弹谁。原理是用相隔兩地的兩架射電望遠(yuǎn)鏡接受同一個(gè)星體的無線光波乾巧，兩束波相互干涉，望遠(yuǎn)鏡的分辨率就相當(dāng)于兩地之間距離的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡预愤。他也因此獲得了1974年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)沟于。
而甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量同這個(gè)原理一樣，只是距離更加遙遠(yuǎn)鳖粟。而在各個(gè)天文觀測(cè)臺(tái)中社裆，為了確保時(shí)間統(tǒng)一，都會(huì)采用一億年都不會(huì)出現(xiàn)一秒誤差的原子鐘向图。
而雖然黑洞的質(zhì)量十分巨大泳秀，但是他們的距離也十分遙遠(yuǎn)标沪，所以打個(gè)比方，在地球觀測(cè)這兩個(gè)黑洞就相當(dāng)于從地球上看月球上的一個(gè)蘋果嗜傅。所以金句，雖然擁有了地球口徑的望遠(yuǎn)鏡，觀測(cè)黑洞也是一個(gè)艱苦的過程吕嘀。
黑洞照片的出現(xiàn)有什么意義违寞？
前面已經(jīng)提到，是愛因斯坦的廣義相對(duì)論推導(dǎo)出了黑洞這樣的一個(gè)天體的存在偶房，而根據(jù)理論趁曼，黑洞的形狀應(yīng)當(dāng)是球體，而他的吸積盤也應(yīng)該是圓盤狀棕洋。
也就是說挡闰，如果這次的照片的結(jié)果與廣義相對(duì)論無異，就可以再次說明愛因斯坦的理論是正確的掰盘。而如果出錯(cuò)摄悯，近代的天體物理基礎(chǔ)都將面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
很幸運(yùn)愧捕，這次的黑洞照片與廣義相對(duì)論的推導(dǎo)無異奢驯。在未來的天體物理學(xué)中，黑洞的研究勢(shì)必會(huì)成為重要的基礎(chǔ)次绘。
（以上文段純屬個(gè)人淺見理解與看法瘪阁，有不足之處，歡迎朋友們提出并指教）
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2019年4月14日于深圳松崗
