这是时间和空之间的失真

来源:反向

早些时候，人们拍摄了第一张黑洞照片。但是要真正理解这些怪物的绝对力量，我们还需要知道它们是如何工作的。

插图:位于巨型椭圆星系M87核心的超大质量黑洞大约是太阳质量的70亿倍，如事件地平线望远镜发布的第一张图片所示(2019年4月10日)。可见的是新月形的光晕和中心的阴影，它们是黑洞视界光晕和光子捕获区重力的放大图像。新月形是由黑洞的旋转和相对论辐射造成的。阴影直径大约是视界直径的2.6倍。来源:维基百科

正因为如此，美国宇航局发布了一张新的黑洞图像。这张引人入胜的动态图片于周三发布，以纪念“黑洞周”，并捕捉到宇宙物质围绕黑洞运动的磁性过程。这些被黑洞引力捕获的物质显示了光速和光偏转的不同。

尽管黑洞是一个黑暗的宇宙，在广阔的宇宙中，它的觅食狂潮已经在边界触发了一个壮观的灯光显示。

通过吸吮周围的物质，黑洞的质量可以增长到太阳的数百万倍和数十亿倍。被黑洞吸走是许多离黑洞太近并被撕裂的可怜恒星的命运。当这些受害者逐渐落入黑洞时，所有这些积累的物质将形成一个吸积盘。随着越来越多的物质落入黑洞，吸积盘的温度开始上升，释放出X射线。

插图:一个黑洞的吸积盘在它周围发出哨声，释放出x光。来源:反向

如下图所示，黑洞的强大引力足以偏转吸积盘释放的光。与外部区域相比，黑洞附近的气体速度更快(接近光速)。

根据爱因斯坦的广义相对论，质量足够大的物体产生的重力可以在时间和空之间弯曲。

插图:模拟大麦哲伦星云前方黑洞的图像。请注意，引力透镜效应产生了两张高度扭曲的星云图像。扭曲成弧形的银盘表面出现在顶部。来源:维基百科

在这幅艺术图片中，我们可以看到黑洞的俯视图。然而，由于相对论效应，黑洞顶部的光实际上来自黑洞后面。

插图:美国宇航局戈达德空飞行中心用专业软件制作的黑洞图像发布。来源:反向

吸积盘左侧的材料看起来也比右侧的材料亮。这是因为左边的物质向我们移动，而右边的物质远离我们。

中心环被称为光子环。它表明，当物质漩涡向不可避免的黑洞的阴影移动时，它变得越来越薄越来越暗。

此外，黑洞的引力会撕裂吸积盘中的气体，产生明亮的结。这就是吸积盘产生深色或浅色物质喷射的原因。

即使黑洞周即将结束，也没有理由停止庆祝这些被误解的怪物的绝对力量。我们越是用先进的技术来观察黑洞，我们就越觉得它们奇怪。我们对银河系神秘的心脏有越多的疑问。

这张图片来自美国国家航空航天局戈达德飞行中心。

黑洞是一个重力加速度非常强的区域空。它的引力如此之大，以至于任何东西都无法逃脱，包括任何粒子，甚至电磁辐射，比如光。广义相对论预言，当空时，足够致密的质量可以扭曲形成黑洞。

插图:非旋转黑洞的简单插图。资料来源:wekipedia

无法逃脱的区域边界称为事件视界。虽然视界对穿过它的物体有非常重要的影响，但似乎没有观察到它的任何特征。黑洞在许多方面表现得像黑体，比如不反射光线。此外，弯曲空的量子场论预测霍金辐射将从事件视界发射。这种辐射的谱线与黑体的一致，黑体的温度与其质量成反比。但是对于一个有恒星质量的黑洞来说，它的温度只有几十亿分之一开尔文，这使得它几乎不可能被观察到。

作者:帕森·拉比

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