黑洞引力极大连光线都跑出来,那怎么拍下它的照片呢?

也许这是留在大部分印象中的黑洞,从黑洞的物理特征上来看,视界内的没有任何物质当然包括光线逃出黑洞,所以从理论来分析真正意义上的黑洞形象是看不到的!那么此次公布的黑洞照片是假的吗?

一、黑洞真的是只吞不吐的天体吗?

从某种意义上来说,它真就是这样的天体,而且它还不挑食,什么物质都能吞下,连“骨头”都不吐,也许真正做到“吃*不吐骨头”的也就只有黑洞了!但各位可能都理解错了!真正的黑洞在吞噬物质时会有很多特征表现的!

上图中示意的黑洞有很多表现方式,比如吸积盘&电磁波全波段辐射,相对论喷流以及磁场等,但这都不是黑洞所产生的,只是黑洞吞噬物质时的副产品!黑洞真正所表现的,上图中没有一个是它所产生,只有质量、角动量以及电荷才是黑洞在宇宙中的表现!但角动量和电荷我们无法观测到,还有巨大质量的引力,扭曲背景光线理论上我们也能观测到!

其实理论上的霍金辐射也不是真正由黑洞产生的,所以从绝对意义上来说,黑洞还真是一个一毛不拔的铁公鸡!

二、如何来对黑洞拍照?

没有任何光线的黑洞当然拍不了照,但他周围的很多特征,比如吸积盘有全波段电磁辐射特征,以及事件视界,还有相对论喷流,另外对背景光线扭曲作用的引力透镜等,都是黑洞表现自己存在特有的方式!此次事件视界望远镜的目标就是观测黑洞的吸积盘以及相对论喷流,当我们能清晰看到整个吸积盘与喷流时,那么很明显中间的黑色洞洞就是黑洞啦,会是这样吗?

刚新鲜出炉的第一张黑洞照片,M87星系中心的黑洞,质量约为太阳的65亿倍,也许各位心中有一个疑问,为什么这个黑洞下面亮,上面暗呢?如果看过发布会的朋友肯定就知道这是吸积盘公转的多普勒效应造就的!因为下方的公转方向朝着地球,上方的公转方向远离地球,因此在引力红移的长波段电磁波在公转速度的多普勒效应下被加速,那么让更多的电磁波从低频波段进入了高频电磁波段,而高频波段则进入了更高波段!因此我们“看到”了更多的电磁波辐射!

您应该看得云里雾里了吧,电磁波我们怎么能看到?EHT就是在设点波段对黑洞成像,取得的数据自然是射电波段的,当然肉也是不可见的,但很简单,将相应的电磁波段作为可见光波段通道导入进来即可,我们即可在“模拟的可见光波段”看到黑洞了,就像各种彩色的星云一样,你看到的绚烂无比的星云都是假的,都是从各个通道拍摄后合成的!

我们看到了黑洞外围的吸积盘和喷流,中间黑色部分就是黑洞了?非也,因为我们看起来黑黑的黑洞其实有真正黑洞直径的2.5倍大,因此中央那个黑圈内只有部分是真正的黑洞视界哦!