T黑洞的最大讽刺是,在我们天体物理学家谈论它们的几十年里,我们从来没有任何直接的观测证据。当天文学家说他们在宇宙中某个遥远的地方“发现了黑洞”时,这实际上意味着一个非常致密的物体——一个质量极其集中的物体,比任何传统的恒星或行星都要大得多。
周三,一切都变了。黑洞的关键特征,使它成为黑色和黑洞的原因,是一个事件视界的存在——一个单向的膜,或者,如果你愿意,是时空的边界。正因如此,黑洞吞噬一切,但不允许内部的任何物质,甚至光逃逸。事件视界望远镜(EHT)现在以黑洞必然投射阴影的形式精确地提供了证据。
严格地说,系统并没有看到视界,这是无法被定义的。此外,尽管视界必然意味着阴影和剪影,反之则不成立。尽管如此,观测结果仍然非常精确,无论什么东西投下了阴影,一定是外来的。任何普通天体都不可能如此小,却如此黑暗,如此巨大。黑洞是目前最保守的结论。如果它不是一个黑洞,它可能是一个裸奇点,这是我研究过的一种密度极大的物体,这会让黑洞看起来相当平凡。
EHT并不是一个普通意义上的望远镜,但实际上它是由几个现有的射电望远镜组成的网络,分布在几个大陆上。这些望远镜都接收来自梅西耶87星系中心区域的无线电波。然后对来自各个仪器的数据进行汇编和处理。
目前,该系统仅限于最大的黑洞。这些旋转的图像是一个特大质量黑洞,其质量相当于65亿个太阳,位于梅西耶87星系的中心。EHT也试图观测我们星系中心的黑洞,这是大致相当的。这种物体在天空中呈现给我们的角度随着质量的增加而减小。目前,质量相当于一颗恒星的黑洞是不可企及的。
除了证实黑洞的存在,EHT还告诉我们,黑洞的所有特征都符合爱因斯坦广义相对论的预测。物体在顺时针旋转。黑洞会旋转,除非你牛仔裤上有个洞。这种旋转驱动了黑洞从其周围喷射到外太空的喷流。有趣的是,来自望远镜的图像是不对称的,这可能是关于旋转和质量的进一步线索。
不过,很明显,这些仍处于早期阶段。科学家和团队领导欣然承认图像有些模糊。他们计划在现有的10个射电望远镜网络上增加更多的望远镜。我自己的希望是,我们可以超越广义相对论,直接测量重力的量子属性,我们认为这可能是物理现实的最底层。许多人说,这样的目标过于雄心勃勃。但人们过去对黑洞也这么说。
潘卡吉·s·乔希是一位天体物理学家,专门研究黑洞等致密天体。他目前是印度阿南德Charusat大学国际宇宙学中心的副校长和创始主任。
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