大家在平时阅读科学新闻、科普书籍以及观看科幻电影的时候,也经常能看到黑洞的样子,但其实都是根据科学理论推测出来的,并非直接观测。而在北京时间4月10日21点整,天文学家召开全球新闻发布会,宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。但是这张照片让不少人开始疑惑,黑洞的照片中间为什么是黑的?黑洞不是个球体吗,为什么照片上的黑洞看上去像是二维的?
黑洞是什么形状的
黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小,热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区,这个天区范围之内不可见。依据阿尔伯特-爱因斯坦的相对论,当一颗垂死恒星崩溃,它将聚集成一点,这里将成为黑洞,吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。
所以,黑洞的本质是中心的奇点,和事件视界内不可见的区域。而并非圆盘状天体。
黑洞的照片是怎么拍摄的
黑洞给人印象最深刻的印象就是吞噬一切,甚至光线。如果是孤零零的黑洞,我们真的是没办法采用电磁波手段进行拍摄了。
但通常都有物质环绕在黑洞周围,组成一个盘状结构,叫“吸积盘”。吸积盘内的物质围绕黑洞高速旋转,相互之间由于摩擦而发出炽热的光芒,包括从无线电波到可见光、到X射线波段的连续辐射。吸积盘处于黑洞“视界”的外部,因此发出的辐射可以逃逸到远处被我们探测到。
因此,我们拍摄到的不是黑洞本身,而是利用其边界上的物质发出的辐射勾勒出来的黑洞的轮廓,就像看皮影戏一样。
这就是为什么拍摄出的黑洞中间是黑的,而且看起来像是二维的一样。