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還記得這張5個多月前人類釋出的首張黑洞照片嗎?

2019年4月10日,人類釋出了史上首張黑洞照片,引起全世界的關注,但是這張看起來已經“糊”了照片卻給人留下一絲遺憾!而近日,美宇航局NASA為這張照片賦予了新的生命,讓全世界看到了完美的黑洞!

是的,這才是大多數人腦海中的黑洞!人類很幸運,因為美國國家航空航天局(NASA)有了一種新的視覺化技術,首次向人類展示了這個巨大的“宇宙猛獸”是如何工作的?

眾所周知,黑洞是密度極高的區域,它會扭曲周圍的空間,捕獲經過的物質甚至是光線。如果任何物體走得太近,進入了黑洞的邊界點,即事件視界,它就不能逃離黑洞的“魔掌”。即使是光的速度如果不幸落在了事件視界上也無法逃離黑洞的引力。因此我們所拍攝的黑洞照片其實是它的吸積盤,也就是光可見的區域。

但是地球望遠鏡的視界太小了,單臺望遠鏡根本無法對黑洞外圍成像。直到活動視界望遠鏡聯合了世界各地的幾個天文臺之後,這個團隊才在2017年進行拍攝黑洞的計劃,並在2019年公佈了M87星系中一個超大品質黑洞的影象,可以說這是今年最偉大的一個科學發現。

而NASA最新的視覺化影象展示了比這幅影象更詳細的黑洞物理影象。美國宇航局在一份宣告中說,這個動畫向人類展示了黑洞真實的一面。

當碎片亦或氣體落入黑洞時,這種物質會聚整合一種叫做吸積盤的薄形結構。美國宇航局表示,環繞在圓盤周圍的扭曲磁場使這個氣體團匯聚在一起形成一個結構,但是這個結構存在的時間相當短,因為物質離黑洞越近,它們的執行速度越快,最終很快就會被黑洞吞噬。

這張視覺化的藝術黑洞照顯示了光在地球上的一個側面圍繞黑洞旋轉時的行為。NASA解釋說,在這種情況下,旋轉圓盤左側的氣體比右側的物質更亮。那是因為左邊的氣體在向我們移動。從圓盤左側發出的光波被壓縮(從我們的角度看),因此看起來更亮。在右邊,氣體正在遠離我們,所以光波向外延伸,那一邊看起來更暗。

其實這就是多普勒效應,你可以想象你自己在一個環形跑道上看著一輛車。當汽車轉過一個彎面向你時,它的發動機發出更大的聲音,因為汽車正在向你移動,所以它的聲波被壓縮匯聚在一起了。當汽車在相反的方向轉彎並背對著你時,它的發動機聽起來更安靜,因為聲波被拉長了。

當然,黑洞物理學遠沒有這麼簡單。而這張視覺化照片則詳細介紹了當光線非常接近黑洞時會發生的狀況。光是由稱為光子的粒子構成的。當光環繞黑洞兩圈、三圈或更多圈時,它就形成了一個光子環。這使得光線看起來像是扭曲的狀態,因為光子在逃逸併到達我們的望遠鏡或眼睛之前,已經繞著黑洞轉了好幾圈。只是軌道略有不同。

當然,或許大部分人欣賞的只是這張黑洞本身給人營造的完美藝術,而非其本質。

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