終結者還是締造者?人類發現首個中等質量黑洞

2020-11-26 騰訊網

前，美國和歐洲的天文學家宣布，他們首次探測到了一個中等質量的黑洞。這項由超過1500名研究人員參與的引力波探測研究顯示，約70億年前，質量分別為太陽的66倍和85倍的兩個黑洞，在發生激烈碰撞後，形成了一個新的中等質量黑洞。這也是人類迄今探測到的首個中等質量黑洞。

中等質量黑洞介於恆星級黑洞和超大質量黑洞之間，質量為太陽的100到1000倍。此次探測到的中等質量黑洞其質量是太陽的142倍。

研究黑洞，有助於人類了解宇宙的演變，並最終了解人類自身的起源。因此，這項重要發現，無疑也再次激發了人們對於黑洞，這個宇宙中最神秘天體的強烈好奇。

黑洞：吞噬一切 只要你靠近

說到黑洞，很多人會第一時間想起電影《星際穿越》。為了拯救人類，男主角義無反顧衝入那一團漆黑，最終掉落至接近奇點的五維空間，實現時空旅行。

既神秘又遙遠，卻很可能保有人類起源秘密的黑洞究竟是什麼？

如果整個宇宙運行是一場升級打怪的遊戲，那麼黑洞就是場內目前已知的最強BOSS，其他玩家一旦靠近，立刻會被它無情吞噬，就連光都無法逃脫。

黑洞這個開掛的超能力是如何練就的？

研究顯示，當一顆恆星持續衰老，核聚變反應的燃料和能量耗盡，再也無法支撐其外殼的巨大重量時，恆星就會向內部，自身的中心點快速無限坍塌，並形成一個強大的黑暗旋渦，扭曲周圍時空，直到最後形成體積接近無限小、密度卻幾乎無限大的星體——黑洞，而這個中心點就叫做奇點。

拿我們居住的地球來說，如果變成黑洞，那麼直徑12700多公裡的地球，會把自己壓縮成一分錢硬幣大小。

八地望遠鏡聯手拍攝 黑洞照片也「美顏」

眾所周知，黑洞連光都能吞噬，那麼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地方的亞毫米波、毫米波望遠鏡，共同組成一個口徑達一萬零五百公裡、幾乎接近於地球直徑的虛擬望遠鏡，通過觀測M87黑洞的吸積盤輻射出的電磁波信號，拍攝完成的。而且這還是一張美顏照片，科學家為照片中的黑洞塗上了象徵希望與溫暖的橙色。

中國科協「源新聞」專家庫成員 國家天文臺研究員 國科大天文學教授 苟利軍：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（都是使用）電磁波的這種探測方式。

在這個雙星系統裡，黑洞正在吞噬身旁的恆星，被撕裂恆星的氣體在被吞噬前，會在旋渦外圍加速旋轉，形成一個環狀圓盤，這就是吸積盤。而當黑暗旋渦吸入氣體過多時，還沒有被吸積的氣體會順著吸積盤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：明年或發銀河系黑洞照片

事實上，當年和M87星系黑洞一同被拍下來的，還有銀河系中的超大質量黑洞，其質量約是太陽的430萬倍，距離地球3400光年。這也是離地球最近的超大質量黑洞。我們什麼時候才能一睹它的真容呢？

在上海剛剛結束的第三屆世界頂尖科學家論壇上，事件視界望遠鏡項目，也就是黑洞拍攝項目的負責人，謝普德·多爾曼給出了答案。

中國科協「源新聞」專家庫成員 世界頂尖科學家協會成員 事件視界望遠鏡項目負責人 謝普德·多爾曼：我想對我們的領域來說，關於宇宙中心黑洞照片我們已經在進展中，最快可以在明年發布最初結果。當然困難也是很大的，我們在2017年觀察到M87星系的黑洞，拍到的黑洞照片基本上是不動的，但是銀河中心的黑洞是動態的，在一個晚上的時間可以看到很多圍繞著黑洞軌道的光。

謝普德·多爾曼同時表示，他們並不滿足於只是拍攝黑洞照片，未來將力爭能夠讓人們看到黑洞的視頻。

中國科協「源新聞」專家庫成員 世界頂尖科學家協會成員 事件視界望遠鏡項目負責人 謝普德·多爾曼：我們未來的方向是打造影像，把我們看到的（黑洞）像電影一樣播放出來，這是我們接下來十年要努力的方向。

銀河系黑洞作為離我們最近的超大質量黑洞，太陽系，甚至地球會在未來與這個宇宙大BOSS狹路相逢嗎？

中國科協「源新聞」專家庫成員 國家天文臺研究員 國科大天文學教授 苟利軍：至少從目前來看是不太可能的，因為距離我們最近的黑洞，按照現在發現的，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（地球），在非常遙遠的距離之上，黑洞對太陽系其實沒有太大的影響。

穿越黑洞 能否全身而退？

萬一有朝一日地球與黑洞短兵相接，結果又將如何？我們能像電影《星際穿越》男主角庫珀那樣全身而退嗎？

中國科協「源新聞」專家庫成員 世界頂尖科學家協會成員 諾貝爾物理學獎得主 基普·索恩：無論如何，我們都可以使用自己的想像力去暢想未來會發生什麼事情。如果是一個理想化的黑洞，可以來來回回在黑洞中（穿梭）很多次。但在現實情況中，根據對奇點計算的了解，你是永遠沒有辦法到達其他區域的，你只能到達奇點。

中國科協「源新聞」專家庫成員 世界頂尖科學家協會成員 事件視界望遠鏡項目負責人 謝普德·多爾曼：我們也很樂意去研究這個光環的裡面會是什麼樣，我認為它類似於一個「單程票」，這有點類似於哲學問題，你只知道現在，並不知道未來。

點評：這是人類首次發現質量為太陽質量100倍至1000倍之間的中等質量黑洞。這個發現顯示，中等質量的黑洞可能由質量較小的黑洞撞擊形成，可能令科學家重新思考黑洞形成原因，因為這個這個天文物理事件提出的問題比它回答的問題還要多。

綜合來源：中國青年網、央視新聞

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