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黑洞吸收光,那照片怎么拍的?误解多年!原来其中黑影根本不是洞

黑洞照片,大家都见过吧?那里面拍的到底是什么,没几个人能说透。拍摄的核心,是照片里那圈亮环和中间的黑影,不是黑洞本体,这

黑洞照片,大家都见过吧?那里面拍的到底是什么,没几个人能说透。拍摄的核心,是照片里那圈亮环和中间的黑影,不是黑洞本体,这是很多人第一眼会误解的地方,也是整个拍摄最精妙的科学点。

那圈亮的,得跟大家说清楚。黑洞的引力将星际气体和尘埃抓住时,对于这些物质,并不会直接掉进去。围绕着黑洞,这些物质会高速旋转,在旋转中一个盘状结构会慢慢形成。物质在盘里摩擦、碰撞,会随之产生的是数十亿度的高温,高温里发出来耀眼的光芒,这就是吸积盘。我总觉得,不少人把黑洞当成了一口闷的怪兽,吸积盘刚好反过来,它证明黑洞的引力是讲规矩的,物质得先绕圈、被加热,才会慢慢靠近,不是一沾就没。

中间的黑影,来讲讲。黑洞本身的引力,连光都逃不掉,它不发光。明亮吸积盘的背景作衬托,加上引力透镜的作用,一个近似圆形的黑暗区域会慢慢形成,这就是黑洞的阴影。这个暗影的大小,差不多是黑洞事件视界的2.5倍,事件视界就是物质进去就再也出不来的边界,暗影刚好把这个边界的位置标了出来。

拍什么弄明白了,怎么拍呢?给黑洞拍照的最大挑战,是它的视角太小了。M87星系中心黑洞,质量高达太阳的65亿倍,离我们还是实在太远,差不多5500万光年。我们看M87黑洞的视角,和从地球看月球上的一枚橙子差不多,普通望远镜根本看不清。前所未有的技术,被科学家们拿了出来,为了解决这个难题。

这个技术叫甚长基线干涉测量,化整为零,协同作战,是这项技术的精髓。全球各地多个不同位置的射电望远镜,科学家们会协调它们,在约定好的时间一起对准黑洞观测。这些望远镜靠的是原子钟进行时间同步,来自黑洞的无线电波信号,会被这些望远镜一一记录。这些分散的望远镜,能拼出一个等效于地球直径的口径,差不多12742公里,这个巨型虚拟望远镜,有个名字叫事件视界望远镜。它的分辨率,足以看清月球表面的一张信用卡,就是这么高的精度,才把黑洞的影子稳稳抓了下来。科学解决难题的思路和望远镜一样,也都是单个看不清,全球凑一起就够了。

拍得到还不够,洗得出来才算数。观测波段的选择是关键。1毫米左右的亚毫米波是观测黑洞周围的最佳频道。这个波段的电波,能穿过星际空间和地球大气,不会被挡住,选对了这个频段,画面才能看得清。

难的是数据处理。10PB的数据量,每个观测点一夜就能攒出来,10PB差不多等于10240TB,相当于几十万部高清电影。这么大的数据,互联网根本传不动,硬盘被科学家们物理运往美国的处理中心。不是发邮件、传云端,是把硬盘装起来、一趟趟运过去。我觉得这有意思,现在大家都习惯了一秒传文件,没料到黑洞照片的底片还得靠快递。所以啊,科学研究里可靠比快捷更重要,数据不能丢、或错,物理运输慢,对于这个来说最稳妥。

数据到了中心也不算代表结束,专用的算法得需要专门开发出来,多个团队要分开处理、进行互相验证,确保结果没问题。自观测起到洗完照片,首张黑洞图花了快两年,就是这么一点点磨出来的。

评论列表

sai小光
sai小光 3
2025-11-01 16:09
只有吸积盘才会发光,中间黑的是事件事界
感恩
感恩 2
2025-11-01 02:28
真实的黑洞如同大海的旋窝 只不过是物质不一样 大小相差n次方 吞噬方式雷同但又不同 大黑洞可吞噬n个银河系仙女座
用户47xxx06
用户47xxx06 2
2025-10-31 16:04
砖业P图造假

sai小光 回复 11-01 16:08
无知真可怕