-
1 # 茉莉花環娜
-
2 # 砸中愚人的蘋果
黑洞具有強大的引力,本身並沒有光子輻射(先不談霍金輻射,機制不同),那麼我們怎麼能夠看得見它呢?確實如此,如果宇宙中存在一個孤零零的黑洞,我們確實無法從電磁手段觀測到。但黑洞強大的引力可以把周圍的等離子體俘獲,這些被俘獲的物質會圍繞著黑洞旋轉,形成所謂的“吸積盤”,離黑洞不同的距離旋轉速度不同,物質之間產生摩擦,導致吸積盤溫度升高,使俘獲物質的一部分引力能變為熱能輻射出去,從而被我們觀測到。因此,並不是黑洞本身發光,而是黑洞視界外面的吸積盤發光,讓我們有機會看到它。
由於“視界”望遠鏡觀測到的就是黑洞周圍電磁輻射過程,因此有必要簡單描述一下黑洞吸積盤(如果感興趣可閱讀上海天文臺袁峰研究員的一篇綜述文章-Yuan & Narayan 2014 ARA&A或黑洞大咖-盧炬甫老師中文綜述文章-1999年在天文學進展發表的《黑洞吸積盤理論進展》)。對於不同吸積率(單位時間吸積物質的多少)情況下,主要存在3種吸積盤模型:
01低輻射效率吸積盤模型
在黑洞吸積率很低時,吸積盤光深很小,被加熱的離子幾乎不輻射,又沒有把大部分能量轉移給電子輻射,因此形成一個雙溫盤(離子溫度遠高於電子溫度),溫度高導致盤是厚的(H/R~1,H為盤厚度,R為到黑洞距離),此時吸積物質的大部分引力能都被離子帶到黑洞裡去了,所以我們稱之為低輻射效率吸積盤,這類吸積盤主要存在於活動性不太強或者接近休眠的黑洞中(目前視界望遠鏡看的兩個超大質量黑洞都屬於這一類吸積過程);
02標準吸積盤模型
當吸積率比較大時,吸積盤光深遠大於1,電子和離子碰撞頻繁,吸積盤輻射很有效,形成冷盤,盤也比較薄(H/R遠小於1),此時吸積盤輻射效率高達10%左右(遠遠高於化學能或核能的轉化效率;如果黑洞轉的很快,輻射效率高達驚人的40%),這類吸積盤主要存在於正直壯年的類星體中(或者高軟態的黑洞雙星);
03細 盤
當黑洞吸積率非常高時,由於吸積盤光深非常非常大,有可能導致盤中間輻射的光子還沒來得及逃出盤表面,就被帶到黑洞裡了 (光子囚禁現象),此時盤溫度也會升高,高溫導致吸積盤也是厚的(可參考中科院高能所王建民研究員、中國科大袁業飛教授和廈門大學顧為民教授在細盤方面研究結果)。由於此時很多輻射光子能量被帶入黑洞,因此吸積盤輻射光度增加並不快,甚至黑洞輻射光度可能達到飽和,若如此這類黑洞可以作為標準燭光用來研究宇宙學(有點像Ia型超新星,中科院高能所王建民研究員對這類黑洞天體研究較為深入並取得了很多重要結果)。
回覆列表
看了,昨天晚上的直播就是他們上海電視臺的臺長,沈臺長不也是說了嗎?這是一個團體協作的一種個大的天文觀測活動,原先可能就是裝置先進,但是你不是一個團隊協作,只是拍的比較模糊,不足以對外界就是釋出一個準確的資訊吧,現在就是說團隊經過一個長期的努力,共同配合,再加上現在的這個望遠鏡技術發展的也十分快,所以他們就拍攝出了一個清晰的是女做的,這個黑洞,然後全世界六個城市共同釋出了這一訊息,真的是振奮人心啊,我們人類一步一步的正在揭開宇宙的奧秘,有的時候也不能不感嘆啥斯坦百年前都已經有這個遇見了就是御劍會有這麼一個黑洞,這麼一個天體的物質,還有霍金,他就利用這個量子,量子力學的分析出黑洞,不只是往裡邊吸引物質,他還往外面輻射出大量的物質出來,透過這個照片都驗證了他們的推測是十分準確的,a斯坦的廣義相對論也是十分準確的,所以說人類的智慧真的是蠻值得人們佩服的,不知道,大家昨天晚上觀看了沒有,反正我們是全家老少一起出動,都觀看了這個新聞釋出會挺振奮人心的,謝謝