从爱因斯坦、霍金的理论阐述,到《黑洞》《星际穿越》的时空旅行,近一个世纪的追寻,我们终于印证了自己的好奇心,遥不可及的世界突然有了触手可及之处。
北京时间2019年4月10日21点,事件视界望远镜(Eenter Horizen Telescope,简称EHT)在上海、台北、布鲁塞尔、圣地亚哥、东京和华盛顿,同时召开新闻发布会,公布了人类观测到的首张黑洞照片——室女座的椭圆星系M87的超大质量黑洞。
这个黑洞距离地球5500万光年,中心黑洞的质量是太阳的65亿倍。
这张照片也是人类为黑洞拍的第一张“证件照”。
在此之前,有关黑洞的照片大多来自于电影或科幻小说,人们想象的也大概是这样式儿的。
电影中,对黑洞的想象图 /《星际穿越》
当然它也可以走几何风路线,可自行脑补你曾用过的电脑桌面。
而公布的照片,让黑洞——这个一直颇具神秘色彩的天体,终于被揭开面纱。
人类拍摄的首张黑洞照片 / NASA Image and Video Library
段子手们纷纷上场,99年的事再也瞒不住。
认真说起来,这张照片的意义大致有四:
1、它为黑洞的存在提供了直接性的“视觉”证据。
2、它又一次证明了爱因斯坦十分牛X,呸,它又一次验证了广义相对论的正确性。
3、它能够帮助人类理解黑洞是如何“吃”东西和“吐”东西的。视觉信息让科学家们更好地重构、及深入研究其过程。
4、它让我们在一个看起来十分平常的一天,十分幸运地成为了这个宇宙中第一批亲眼看到黑洞的碳基生物。
发布会屏幕上特地打出了“爱因斯坦是正确的” / 中国科学院物理研究事件视界望远镜重大成果发布会直播
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实际上,“首张黑洞照片”本没有人们想像得那么意义重大。
或者这样说:它并非一个从0到1的爆炸性消息。
先强调一个事实:
黑洞是看不到的。
具有庞大引力的它,时空曲率大到让光都无法逃逸。而这也是它被命名的原因。
所以黑洞不发出辐射,绕着它的一圈亮环是绕着黑洞转圈的光线,被称作吸积盘。因此,准确来说这次观测到的是黑洞附近的物质辐射。
“人类拍摄的首张黑洞周围的照片”或许是一个更为精准的表述。
如果你看向一个黑洞,你看到的其实是视界线 / 《How to Understand the Image of a Black Hole》
另外,照片上的颜色也不是真的颜色,那是射电波。天文学家们用颜色对它进行描绘,属于“伪色成像”。
黑洞照片的合成过程 / Washington Post
科学家们捕捉图像的概念模拟图:视界面望远镜由位于四大洲的射电望远镜所组成,图中的黄色线条为连接这些望远镜的“基线”,由此构成了一架和地球大小相当的望远镜 / European Southern Observatory
所以,开头的那句话或许该这么写:北京时间2019年4月10日21点,事件视界望远镜公布了首张黑洞周围的伪色成像……
还长得很像“甜甜圈”。当然,这只是个玩笑。
黑洞vs甜甜圈
不过这样一解释,似乎就没有那么令人兴奋了。
因为黑洞的存在并不需要照片证实,近几年双黑洞合并产生的引力波与数值模拟高度吻合——科学家们通过检测引力波已经确认了黑洞的存在。
科学家在引力波研究中又取得了进展 / 中国科学院理论物理研究所
而说这验证了爱因斯坦的相对论,则有些言过其实了。这种说法并没有错,只是相对论早已被验证过无数次,爱因斯坦牛X也不是一天两天的事儿了。
早在1919年,英国天文学家亚瑟·爱丁顿和他的同事测量太阳附近的恒星位置时,广义相对论就已被证实。
爱丁顿通过观测日全食时太阳附近星体的位置,证实了相对论 / BBC电影《爱因斯坦与爱丁顿》
不过,这依旧不妨碍人们对这张照片如潮的热情。
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外行看热闹,既然如此我们激动个啥?
这场研究,很容易让我们联想到《流浪地球》里的设定。
在地球生死存亡之际,人类放下了偏见和分歧,因为拯救家园的共同目标团结一心。
只不过,电影终究是艺术想象,走出电影院的我们,感动之余对人类众志成城的信心并没有增加多少。
而此刻,我们欣喜地发现,人类也可以因为一个共同的关注而携手。
华盛顿召开新闻发布会,展示人类史上首张黑洞照片 / 视觉中国