北京时间4月10日消息称,天文学家捕获了的首张黑洞照片!此次发布的图像揭示了室女座星系团中超大质量星系 M87中心的黑洞,其距离地球 5500万光年,质量为太阳的 65亿倍。

该图像的许多特征与爱因斯坦广义相对论的预言完全相一致,在强引力极端环境下进一步验证了广义相对论。
【什么是黑洞?】
黑洞是什么?
自上世纪中期开始,人们对黑洞的探秘就从未停止过。
200多年前,英国的米歇尔和法国的拉普拉斯就曾提出:一个质量足够大但体积足够小的恒星会产生强大的引力,以致连光线都不能从其表面逃走,因此这颗星是完全“黑”的,但这一推论随后被人遗忘。
1915年爱因斯坦发表广义相对论不久,德国数学家史瓦西得到了静态球对称情况下爱因斯坦场方程的一个解,解在一个特殊半径(后称史瓦西半径)处存在奇异性。
1939年美国物理学家奥本海默等也证明确实存在一个时间-空间区域,光也不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者。这一区域的边界称为视界,在静态球对称情况下,视界半径就是史瓦西半径。如果某天体的半径小于史瓦西半径,那么该天体就应该是“黑”的,无法被我们看到。
科学家们把这些引力极强而又“看不到”的特殊天体称为“黑洞”。因此,黑洞也是爱因斯坦广义相对论预言的一种产物。






(图片来自于共青团官博,侵删)
【黑洞如何形成?】
黑洞如何形成?都是引力惹的祸!
中国科学院国家天文台研究员陆由俊说:“目前比较明确的是恒星级质量的黑洞是恒星塌缩的遗骸;而大质量黑洞则有可能由其它机制产生的中等质量黑洞吸积物质长大而成。”
所有的恒星都是核聚变反应炉,在其中,轻元素(主要是氢)聚合成重元素。核聚变过程提供了恒星一生的大部分能量。不过,最终,核燃料耗尽,由中心产生的能量再也无力对抗外壳巨大的重量,引力开始起主宰作用。
根据相对论,没有东西能行进得比光还快。如果光都逃逸不出来,其他东西更不可能:所有东西都会被引力场拉回去。这样,就出现了一个事件的集合或时空区域,光或任何东西都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者——我们将这一区域称谓黑洞,将其边界称作事件视界。


【黑洞趣事】
■趣事一:变化着的时间
根据广义相对论,引力越强,时间越慢。引力越小,时间越快。我们的地球因为质量较小,从一个地方到另一个地方,引力变化不大,所以时间差距也不大。比如说,喜马拉雅山的顶部和山底只差几千亿之一秒。黑洞因为质量巨大,从一个地方到另一个地方,引力变化非常巨大,所以时间差距也巨大。如果喜马拉亚山处在黑洞周围,当一群登山运动员从山底出发,比如说他们所处的时间是2005年。当他们登顶后,他们发现山顶的时间是2000年。
■趣事二:假如银河系被黑洞吸收
另外一个有趣的现象也是根据广义相对论,引力越强,时间越慢,物体的长度也缩小。假如银河系被一个黑洞所吸引,在被吸收的过程中,银河系会变成一个米粒大小的东西。银河系里的一切东西包括地球都按相同比例缩小。所以在地球上的人看来,银河系依旧是浩瀚无边。地球上的人依旧照常上班学习,跟他们在正常情况下一样。因为在他们看来,周围的人和物体和他们的大小比例关系不变。他们浑然不知这一切都发生一个米粒大的世界里。但因为黑洞周围引力巨大,任何物体都不能长时间待留。假如银河系被一个黑洞所吸引,地球上的人只有几秒的时间去体验第一个现象。
【小学生眼里的“黑洞”】

牛峻涛:朱朱,你看黑洞像个烧红的蜂窝煤球啊!

朱事利:峻涛,我咋看得爷爷家里的电暖风呢!

唐豆豆:朱朱,峻涛,我看黑洞像个好吃哒甜甜圈啊~咦,我们一起去吃甜甜圈哇~

侯小圣:豆豆,别着急吃啦,这“黑洞”难道不像妈妈厨房里黑色的抽油烟机吗?圆的,转呀转呀~啥都往进吸~吸~
杨绵绵:呜呜,我咋觉得像是我家猫咪夜里发亮的眼睛呢~喵,还有点小阔怕~

龙兜兜:绵绵你确定吗?为啥我妈妈说她的钱包像是“黑洞”,这是怎么回事?

辣个,这个,大家说的都没毛病……

小朋友,你看“黑洞”像什么呢?!
各位宝爸妈帮助孩子开启孩子的脑洞哈!
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