黑洞 黑洞6问：黑洞内部是什么样子？黑洞图片发布，理论和实测的碰撞( 二 )
此次事件视界望远镜在2019年4月10日首次公布的中心黑洞图像是从地球的角度看到的银河系中心最大的黑洞，而第二大的M87中心黑洞其实也可以用这种技术看到。白色圆圈表示黑洞施瓦西黑洞的半径，而暗区域是由于黑洞周围轨道的不稳定性导致的无辐射区。
根据爱因斯坦的理论，基于银河系中心黑洞的测量引力质量，事件视界本身的直径应为11微弧秒（μas），但由于物质急速向奇点旋转，37μs内都不应有辐射。事件视界望远镜有15μs的分辨率为，应该能够看到视界范围，并测量它的尺寸以验证是否与我们的预测相符。这将是对广义相对论的一次神话般的考验。
文章插图
此外，黑洞吸积盘的方位会很大程度上影响我们视野中的黑洞形状。
【 黑洞|黑洞6问：黑洞内部是什么样子？黑洞图片发布，理论和实测的碰撞】我们以前从来没有观察过吸积盘，实际上我们对黑洞周围物质方向的唯一认知来自于以下两种情况：我们可以从黑洞中发现一个发射的射流，或者那里有来自周边地区的扩散辐射。但这些观察结果都不能代替直接测量。当第一张黑洞图像公布时，事件视界望远镜应该能够告诉我们吸积盘是边缘朝上、面朝上还是任何其他方向。
文章插图
事件视界望远镜能够模拟显示黑洞事件视界的一些可能的轮廓信息。
虽然预计所有物理上逼真的黑洞都会在某种程度上有一定偏转角度，但预测事件视界的形状几乎是一个完美球体。但其他形状也是可能的。有些物体在旋转时会沿着赤道隆起，形成一个称为扁球体的形状，例如地球。有些别的行星，它们的物质沿着旋转轴分布，形成一个类似橄榄球的形状，称为长椭球体。如果广义相对论是正确的，那么球体就是我们所期望的，但是没有任何东西可以替代自己进行批判性观察。
文章插图
广义相对论中的五种不同模拟，使用黑洞吸积盘的磁流体动力学模型，以及无线电信号的结果。但是事件视界可能会由于湍流、磁场强度等显示出和预测不同的细节。
当黑洞处于非燃烧状态时，我们预测它会在事件视界周围发出亮光。但是，当黑洞发出耀斑时，周围的辐射会有不同的特征。但这些辐射会是什么样的呢？吸积盘内会不会一直出现电磁震荡？会不会像预测的那样在发光状态下出现最明显的“耀斑”？如果我们幸运地看到这些特征中的任何一个，我们可能再解释了解为什么黑洞会爆炸的路上又前进了一步。基于这些观察，我们还应该了解有关这些黑洞周围磁场强度的其他信息。
文章插图
从地球上看到的第二大黑洞，即M87星系中心的黑洞，尽管它的质量时太阳的质量的66亿倍，但它比射手座A *的距离还要远2000多倍。它可能会或可能不会被事件视界望远镜拍摄分析，如果运气好，我们不仅会得到一个图像，还会了解X射线发射是否能给出我们对黑洞的准确质量估计。
目前，有两种方法可以推断黑洞的质量：测量它对围绕它运行的恒星（和其他物体）的引力效应，以及围绕它运行的气体的（X射线）辐射。我们可以轻松地对大多数黑洞进行基于气体的测量，包括位于银河系中心的黑洞，这为我们提供了大约250-270万太阳质量的质量。但是，尽管是一个更大的观测挑战，引力测量更直接。尽管如此，我们已经在我们自己的星系中完成了引力观测，推断出大约400万个太阳质量的质量：比X射线观测结果高出约50％。我们完全希望这将是我们观测到的事件视界的大小。如果M87的测量值显示出比X射线发射值更高的值，我们可以知道X射线估计值系统性地低，这将颠覆我们的天体物理学（但不是基础物理学）。
文章插图
在银河系中心的超大质量黑洞附近发现了大量的恒星。除了这些恒星以及我们发现的气体和尘埃之外，我们预测在射手座A *的几个光年内会有超过10,000个可观测黑洞，但是直到2018年早些时候才发现它们难以观测。中心黑洞的观测是一项只有事件视界望远镜才能完成的任务，并且可以随着时间的推移检测到黑洞的运动。
推荐阅读
- 工程施工图纸怎么看 施工图纸怎么看
- 问道强力克金是什么意思
- 猴头菇怎么炒？
- 超声检查报告显示内膜b型，请问这是什么意思啊?
- 贝克汉姆被禁驾 问题不大有钱可以为所欲为
- 小学阶段的植树问题
- 请问桂鱼应该怎么烧好吃？
- 清炖牛腩怎么做好吃？我想请做过的来回答这个问题，谢谢？
- 阳痿中医怎么治疗呢
- 阳痿怎么办呢