望远镜联网 将“看见”黑洞 |
在宇宙中,黑洞可以说是最为致密的一种天体,是一种连最灵动的光都跑不出去的天体。黑洞的结构也是异常的简单,几乎所有的质量都集中在最中心一个被称为“奇点”的地方。这个“奇点”会在其周围形成一个强大的引力场,使得一定区域中的光线都不能逃脱。这个光线不能逃脱的临界半径就被称为“视界面”。顾名思义,也就是视线所能到达的界面。
目前比较确认的黑洞可以分为两大类,一类叫做恒星量级的黑洞,它们的质量和太阳差不了太多,从3个太阳质量一直到100个太阳质量;另外一类黑洞,它们的质量从几十万到几十亿甚至上百亿个太阳质量。对于前一类恒星量级的黑洞,目前的科学研究和观测发现它们是由大质量恒星的塌缩形成的。而后一类黑洞通常认为是恒星量级黑洞在宇宙早期合并,然后经过长时间的气体吸积过程而形成的。
在我们的银河系当中,根据理论推算,应该存在着差不多上千万个恒星量级的黑洞,然而自上世纪60年代第一个黑洞候选体被发现以来,我们却只确认了大约20多个黑洞。
要真正确认一个天体是否是黑洞,最直接的证据就是直接观测到它(对于黑洞而言,就是探测到视界面的存在)。尽管2015年9月首次直接探测到的引力波验证了黑洞视界面的存在,但是引力波相当于声音,而电磁波相当于眼睛。由于电磁观测能力的限制,我们不能直接看到视界面的存在与否,所以目前通常采用的是测量质量的方式。也就是说,如果一个致密天体的质量大于3个太阳,我们就可以比较确信其为黑洞。
对于另外一类超大质量黑洞,目前的观测认为,它们是存在于星系的中心,通常每一个星系会存在一个。银河系中心也存在着黑洞。
自上世纪90年代初开始,经过将近20年的努力,科学家终于对银河系中心黑洞的质量做了精确测量,为410万个太阳质量。
美国麻省理工学院的科学家们开展了被称为“视界面望远镜”的项目,希望通过联合世界上众多已经建好的射电望远镜,形成一个巨大的地球尺寸的望远镜网络,从而对银河系中心的超大质量黑洞直接成像。该项目将在今年4月份开始第一次观测。激动人心的时刻即将到来,让我们翘首以盼吧。(据《北京日报》)