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2019年04月09日 星期二
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上海天马望远镜参与观测
黑洞能通往其他宇宙吗?

    据介绍,“事件视界望远镜”已经收集了两个超级黑洞的信息,一个是位于银河系中心的“人马座A*”,另一个位于代号为M87的超巨椭圆星系中心。一旦团队确信所有数据都得以测量校正,所有程序都成功验证,首张超级黑洞照片就将面世。

    对于天文学和物理学来说,“事件视界望远镜”如果能顺利完成任务,将最终“确认黑洞存在的证据”,补充说明了爱因斯坦的广义相对论,并有助于人类发现恒星和星系演化的秘密。

    上海的天马望远镜有参与

    据中科院上海天文台副台长、研究员沈志强介绍,“事件视界望远镜”是由国际上可以工作在230GHz或更高频率的亚毫米波射电望远镜所组成的VLBI(甚长基线干涉)阵列,目前包括分布在全球六个地方的8个射电望远镜(阵):南极的SPT、智利的ALMA(阵)和APEX、墨西哥的LMT、美国亚利桑那的SMT、美国夏威夷的JCMT和SMA(阵)和西班牙的30米IRAM。

    中国上海的天马望远镜不是“事件视界望远镜”的成员之一,但它以另一种形式与此次黑洞观测事件“结缘”。天马望远镜最高工作频率是43GHz,因此不在“事件视界望远镜”之列。“但是,天马望远镜与日韩射电望远镜组成的东亚VLBI网在此次‘事件视界望远镜’观测前后开展了大量的22GHz和43GHz成图监测,就目前已完成的观测来看,天马望远镜的作用非常明显。这些观测与其他的地面红外、空间X射线和伽玛射线卫星同期的观测,共同构成了对该超大质量黑洞的多波段协同观测研究。”

    早在2005年,沈志强领衔的国际天文研究小组,首次将黑洞人马座A* “锁定”在1.5亿公里直径的区域内。可见,在“事件视界望远镜”潜心为黑洞“拍照”时,天马望远镜也对黑洞投去了专心致志的凝视,使人们又对黑洞多了一分了解。

    对于“黑洞”的预想

    假如我们以一个观察者的角度进入“黑洞”当中,首先映入眼帘的是一个漆黑诡异的环形区域,你可以将此区域看做成光的瀑布。这个瀑布边沿尖锐光线也无法逃脱,其内部光线被“黑洞”引力弯曲。

    然后穿过黑洞光子球进入视界,在这个区域内身上的反射光子以圆形轨道围着黑洞旋转,光子环绕轨道后又回到视线中,因此你可以看见自己的后脑勺。随着更靠近此区域,身后的空间越发的扭曲,最后你觉得自己可以窥见整个宇宙。

    当你的速度加速到光速时,飞行速度越快,时间流逝的就越慢,随着继续深入黑洞,时间对你的影响越来越大,时间将会流动的奇慢,这个时候回头看的话可以看到即将落入黑洞的物体,也就是说你可以看见从过去到现在落入“黑洞”的一切,也就是说一眼望去,你看到了所处之地的所有历史,从宇宙大爆炸到遥远的将来尽收眼底……

    声音

    荷兰阿姆斯特丹大学天体物理学教授萨拉·马尔科夫说,“事件视界望远镜”抓取的照片将是真正的鸟瞰图,它将帮助我们了解为何黑洞能对宇宙中的天体产生深刻影响。

    美国亚利桑那大学天文和物理学教授迪米特里奥斯·帕萨提斯说,这个项目将可以验证爱因斯坦的预言。“就像首次进入一个全新的领域……什么都阻止不了我们由衷的兴奋。”

    疑问

    黑洞会是通往其他宇宙的通道吗?

    上世纪末,广义相对论专家、加州理工学院教授基普·索恩和他的同事们研究一些“有可能”允许人类安全穿梭的一些解,这些解是可以使虫洞成立的相对论方程的解。唯一的问题是,这样的虫洞必须是由一种所谓“奇异物质”的东西构成的,这种物质的总能量是负的。虽然这并不是特别天方夜谭的假设,但它也一点儿都不合乎情理!

    黑洞多久才能完全吸收一条十光年长的绳子?

    这取决于黑洞的质量有多大。如果这个黑洞的质量与太阳相等,那它就要吸收很长很长时间,大约是一亿年。对于一个真正的大黑洞来说,它的质量是太阳的1亿倍(人们认为它存在于一些星系的中心),那它完全吸收这根绳子就只需要一万年。有一点需要注意:在十光年这样长的距离上,黑洞的引力和其他与之同重的天体的引力并无不同。你所听说过的黑洞引发的奇异现象,只会在你离它们非常近时显现出来!

    被吸入黑洞的物体最后都怎么样了?

    有人认为,进入黑洞的物质都会被吸入位于黑洞中心的一个极小的点中,这个点就叫做“奇点”。一切物质只可能落到奇点里,因此如果你掉进黑洞,你不会像落向常规天体一样触到它的边界。一旦物质到达奇点,它们就哪也去不了了。据我们所知,任何被吸入黑洞的东西都不可能幸存。虽然人们有时会说“虫洞”是通往其他宇宙的门户,但现在看来,这样的通道应该是不存在的。

    ■综合新华社、新浪科技、天文在线、叮说科技

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