①“事件視界望遠鏡”(EHT)項目團隊發(fā)布的人類歷史上第一張黑洞“照片”。該黑洞位于室女座超巨橢圓星系M87的中心,其質(zhì)量是太陽的65億倍,距離地球約5500萬光年。
② 哈勃太空望遠鏡拍攝的M87星系。其中心的黑洞雖然不可見,但可以顯示出它的噴流(藍色部分)。
③ 恒星級黑洞系統(tǒng)示意圖。黑洞在“吃掉”周圍的恒星時,會撕扯恒星氣體形成一個旋轉(zhuǎn)的吸積盤。黑洞有時候也會“打嗝”,噴射出一部分吸積氣體,形成噴流。吸積盤和噴流都會因氣體摩擦而產(chǎn)生明亮的光線以及輻射,可由此來發(fā)現(xiàn)黑洞的存在。
④ 相比于恒星級黑洞,星系級黑洞質(zhì)量要大得多。銀河系的中心就存在一個超大質(zhì)量黑洞—人馬座A*,其質(zhì)量約為太陽的450萬倍。圖為美國國家航空航天局(NASA)錢德拉X射線望遠鏡記錄到的黑洞一次強烈的X射線波段耀斑(橢圓區(qū)域)爆發(fā)事件。
⑤“事件視界望遠鏡”不是指一個望遠鏡,而是由分布于全球不同地區(qū)的8個射電望遠鏡陣列組成的一個虛擬望遠鏡網(wǎng)絡,其有效口徑尺寸達到地球直徑大小。位于智利查南托高原上的歐洲南方天文臺(ESO)12米口徑APEX亞毫米波望遠鏡即為其中之一。
⑥ 除了EHT,NASA的“核光譜望遠鏡陣列”(NuSTAR)也是探測黑洞的“火眼金睛”,它擅長探測從黑洞邊緣釋放出的高能X射線,搜尋宇宙深處的超大質(zhì)量黑洞。
⑦⑧ 人類還可以“聽”到黑洞。2015年,美國激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)探測到兩個較小黑洞(質(zhì)量是太陽的幾十倍)合并的引力波信號。相關研究獲得2017年諾貝爾物理學獎。(圖片來源:ESO NASA)