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昨天拍的黑洞离我们有500万亿光年,距离这么远怎么拍到的?光都要走500万亿年?

厉害了,我的哥,你这个问题问的真是颠覆了人类对可观察宇宙约930亿光年直径的认知了,而且几乎超出了5376倍还有余。

昨天关于“事件视界望远镜”的发布会我大概全程看了一下,对几个数据记忆犹新,比如M87黑洞距离咱们地球约5500万光年,其质量约是太阳的65亿倍,虽然它距离非常的远,但是由于它的质量和体积都很大,因此从地球上看它的角度大小与看银河系中心人马座A*的大小几乎相同。

不过,光年是长度单位,不管是5500万光年还是500万亿光年,所表达的意思都是光在这些年里穿越的里程,也就是说我们现在所观测到的多少光年之外的天体,其实就是多少年之前的事情了,就好比我们看到的太阳光,都是约8分20秒之前从太阳表面发射出来的,而假如瞬间站在2232光年外合适的位置,或许可以通过最先进的科学仪器观测到秦朝“焚书坑儒”的现象。

尽管黑洞是不发光的密度、质量以及体积足够大的天体,连光都难逃它的魔爪,因此不可能按照正常的光学原理捕捉它,但黑洞毕竟是由客观物质组成的,因此总有一些表象来“出卖”它,比如高能热辐射(X射线),而科学家正是利用了这一点“窥视”到了室女座M87超大质量黑洞的真容。

物质是运动的物质,运动是物质的运动,这一点无论是在自然科学还是哲学社会科学中都普遍存在的道理,在人类探索宇宙的过程中,总会遇到这样或那样的困难,但只有我们在科学探索的道路上坚持不懈,透过现象看本质,总能在纷繁复杂的环境中找到突破点,不断打开科学认识的大门。

以上内容,欢迎点评!

你看错了,昨天公布的黑洞照片,距离地球的距离是5000多万光年,而非500万亿光年,另外科学家通过计算认为,人类可以看到的宇宙极限,最远也不会超过半径465亿光年。

因为就算在465亿光年的半径之外,仍然有些无尽的宇宙空间,但由于宇宙一直在膨胀当中,那里的光永远也无法抵达地球。

所以以地球为中心点,半径465亿光年宇宙空间,就被人类称之为视界内宇宙,这部分的宇宙是可以被人类观测到。

但由于光的传播需要时间,所以人类看到的都是过去的宇宙,例如昨天拍摄到黑洞照片,距离地球有5000多万光年,所以我们所看到的黑洞照片,是它5000多万年以前的模样。

另外照片上的黑洞位于一个叫M87的星系当中,这个黑洞的质量非常大,大约达到了太阳的64亿倍,而银河系中心的黑洞人马座a,它的质量只有太阳的450万倍左右。

所以可以想象这颗黑洞该有多么的恐怖,但科学家认为这颗黑洞之所以如此直大,可能是因为若干个黑洞融合在一起,最终导致一个巨无霸的产生。

最后还有一点,可能有同学会有一个疑问,既然黑洞连光都可以吞噬,为什么人类还能拍到黑洞的照片,这是因为被黑洞吞噬的物质,会大量聚集在黑洞的周围,然后围绕着黑洞进行旋转,并且行成一个厚厚的吸积盘。

由于吸积盘外面的物质和内部的物质旋转的速度不一样,结果就会导致摩擦的产生,而摩擦也会发热和发光,所以黑洞虽然人类看不见,但黑洞周围的吸积盘往往发出明亮的光,这些光是可以被看见的……

明明是5000多万光年,怎么到题主这里就成了500万亿光年?要知道,可观测宇宙只有930亿光年,而不可观测宇宙的直径估计也就25万亿光年,跟这500万亿光年差得太多了。

另一方面,从时间上来说也是差得太多了。如果我们观测到500万亿光年之外的目标,这意味着光都要走500万亿年的时间才能来到地球上,我们看到的是500万亿年前的景象。然而,根据多种模型结合观测数据的计算,宇宙的年龄只有上百亿年。

事实上,从宇宙尺度来看,第一个被直接观测到的黑洞离地球不算太远,它所在的M87星系距离我们不到5400万光年。只要等待大约5400万年的时间,M87*黑洞的周围物质发出的光就能跨过星系际空间到达地球,经由射电望远镜的接收,最终可以对其进行成像。因此,我们所看到的M87*黑洞照片其实是一张“非常古老的”照片,因为照片中的黑洞景象其实是5400万年前的。

总之,无论天体离地球有多远,只要经过足够的时间之后,它们所发出的光最终可以来到地球上,我们就能通过各种波段的天文望远镜对此进行接收,并观测到它们。光速的限制使得我们不可能看到遥远天体的实时景象,我们所看到的都是宇宙的过去。

黑洞第一张照片发布盛赞之时,请允许理性质疑

4月10日,全球新闻发布会,公布了有史以来的第一张黑洞照片,吸睛全球。

先罗列一些报道关键词看看:

超过200名科学家费时10多年,全球8台望远镜联网,同时观察5天,装满近3000个硬盘的数据,通过2年多的超级计算机处理,一个质量为太阳的65亿倍、距离我们5500万光年的黑洞照片,终于有史以来第一次合成,这是近百年来对爱因斯坦广义相对论的证实。

不看事实,就凭这一串数字,就知道影响有多大、有多艰难、有多伟大、有多么具历史性。

就一张照片,严格说是电脑合成的一张照片,没有太多的理论解说,引典论经就是百年前的爱因斯坦广义相对论,但在4月10却引爆全球。

你看,一个柿饼样的黑洞照片多么来之不易,科学变得如此高大上,倘若有人质疑,我相信会鄙视死、唾沫会淹死,一定会有人大骂:小学文化的神经病跑出来在此胡言乱语。

因为按常识:你可以去质疑一个人的学术成果,但你不可能去质疑世界级的顶尖团队的研发成果;你可以去质疑简易的实验操作,但你不能怀疑顶尖级的世界科技;你可以不相信临时的理论总结,但你不能不相信准备充足、长期计划的权威报告。

总之,普通人根本没有资格去质疑,也不敢质疑,如蚂蚁怀疑大象的能力叫自不量力、自取其辱,但我还是觉得,这黑洞的第一张照片,更像皇帝的新装,我更象那个小孩,我就是要说,这照片有一点“照骗”之质疑。

质疑?可以,理由呢?好,说说理由:

质疑1:黑洞照片合成的光从何来?

一个距离5500万光年的黑洞,包括光都不能逃离的超大质量天体,通过捕捉黑洞“事件视界”里的光,用电脑合成了首张黑洞照片,这是照片发布者的相关解说。

5500万光年啦,我们的8台射电望远镜竟然都能同时精确定位这个黑洞,5天内捕捉到黑洞辐射,并能判断这辐射就来自这个黑洞,我们只能感叹太神奇了!地球人的科学如此发达!望远镜如此先进!

当然,据发布者声称,射电望远镜拍到的是大量的波普信息,大都并不是黑洞波普,因为黑洞的位置和轨迹并不知道。

计算机提取望远镜大量波普数据,凭什么判断哪些是黑洞的,哪些不是呢?是什么理论论证了黑洞波普或辐射频率?

发布者说以爱因斯坦的广义相对论计算的黑洞波普进行提取,很有意思,这前提是爱的理论和预言必须证确,才有正确的黑洞波普,显然这照片是用爱的广义相对论推导出的波普,再电脑合成的理论照片。

请问:凭什么可以证明爱的理论预言的黑洞正确,这理论计算出的波普就是正确的?还反过来说证明了爱的广义相对论。这明显是以己之矛攻己之盾的游戏!

质疑2:黑洞辐射真能抵达地球?

就算质疑1不成立,地球人的望远镜确实有这样发达,能准确捕捉大黑洞辐射,但什么理论能定义:5500万光年的黑洞辐射能到达地球?并能保留存在并可以观测到?

5500万光年的距离,5500万年前的黑洞微弱的“视界”光谱,这是多大的概念,用心的读者细思。

到今天,科学界对光的本质都不能完全认识,光的传播方式和光的波粒二象性都不能明确解说的情况下,凭什么判断黑洞辐射能抵达地球?又仅仅凭黑洞辐射的光谱分析,就能计算出黑洞质量、引力、大小、密度、距离,还能确定光线被黑洞吸收,这些靠谱吗?

如果这些计算方法,复杂得只有三个半人才懂,如果他们说告诉你也不懂,我觉得这种科学已经成了神学,更应该质疑。

质疑3、引力定义下的黑洞预言靠谱吗?

什么是引力?到今天,引力的起源和本质还是不解之谜,牛顿的引力定义仅仅在低速宏观物理中适用,在量子理论里,已经证伪了牛顿引力理论不适用,而爱因斯坦重新定义引力概念,并由此预言黑洞存在,但近百年来,却无法验证。

用一个说不清楚起源和本质的引力定义,一个被证伪只有局限适用的引力概念,却推导出黑洞预言,还被观察到了,真的靠谱?

所以以上说法,与其说黑洞照片论证了爱因斯坦的理论,不如说爱因斯坦理论在论证黑洞照片。

质疑4、如何证伪?

这张照片是不是黑洞照片,真的只有天知道,因为不能证伪。倘若一个学者或一个国家质疑,谁还能组织另一个这样高大上的阵营重拍验证?谁能再等得起10多年出张照片?能吗?不可能吧!

这样,一个精心的团队完全可以凭借证伪难的事实,用以保护自己犯错或“照骗”。

所以,我非常佩服诺贝尔的颁发人,当年没有因为《相对论》而为爱因斯坦颁发诺贝尔奖,因为他们的理由就是:《相对论》我们不懂,也不能证伪;同样,对于首张黑洞照片,就算我们不质疑,因为我们看不懂,也不能证伪,至少先保持沉默,而绝不是无原则的喝彩。


人类首张黑洞照片

4月10日晚9点在上海举行的“ 事件视界成果发布会”,从头至尾我都看了,发布会上公布了人类首张黑洞照片。现在就我的理解向大家作一科普。

首先纠正题目所说的“500万亿光年”,根据与会专家解说,人类拍的首张黑洞照片是距离我们5500万光年,而非500万亿光年。可观测宇宙才920亿光年,怎么能出来这么远的黑洞,如果是这么远,我们现在绝对看不见,它已经在可观测宇宙之外了。更何况全宇宙也没有这样大。

这个黑洞是室女座星系团的核心M87星系的中央黑洞,而非有人说的银河系中心黑洞。

室女座星系团的M87星系(这个黑洞就位于中央发亮处)

不错当初事件视界望远镜(EHT)是对M87星系的中央黑洞和银河系中心黑洞进行成像拍照,但目前只拍出了M87星系的中央黑洞,还没有拍出或冲洗出银心黑洞的照片。当然实际上在这个事件视界望远镜之前的2013年曾用6台射电望远镜对银心黑洞进行了拍照,并于2018公布了结果,


2018年公布的银心黑洞图片

图片只具黑洞的初步形状,还算不上黑洞真正的照片。这次发布的这张M87星系中央黑洞照片是2017年4月5日至14日拍摄的,经过两年的数据分析拼接而成。首张照片中橘黄色是黑洞吸积盘,本来是射电波段,我们是看不到的,是有意用可见光(橘黄色)作了处理,但这显示了射电波的真实形态,是真正的黑洞形态。

下面说说距离这么远,人们是如何拍到的。理论上无论距地多远的光,地球上的望远镜都能拍摄到,但关键是清不清,所以必须要有足够的分辨率和相当短的观测波长,因为波长越短越清,但短的波长穿透力差,为了解决这些问题,只能加大望远镜的口径。根据测算对这么远的天体拍照至少需要地球直径这么大口径的望远镜,单靠任一台望远镜根本拍不清,于是人们把地面的8个能够拍摄黑洞波长的射电望远镜台站利用VLBI(甚长基线干涉测量技术)组成地球直径大小口径的虚拟望远镜。

分布地球各地的8台站射电望远镜

这台虚拟望远镜的分辨能力用一句话来形容:可以在地球看到月球上的一个苹果。

这个M87星系黑洞质量相当于65亿个太阳质量,中间的阴影直径有1000亿公里,是黑洞真正视界的2.5倍。
这张黑洞照片的确是光走了5500万年到达地球后被捕捉拍摄到的,也就是说这是M87星系中央黑洞5500万年前的样子。不是这个黑洞的实时照片。5500万年对于宇宙已经138.2亿岁的年龄来说不算长,只相当于1/250,目前我们已经观测到了宇宙大爆炸10亿年后的天体那时发出的光。

首先说明一下,昨天公布的人类历史上第一张黑洞照片是来自M87星系中心的黑洞,质量为太阳的65亿倍,它距离我们有5500万光年,而非500万亿光年。

这张黑洞照片并不是我们传统意义上的拍照,因为直接观测是什么也观测不到的。黑洞虽然是黑洞,连光也跑不出来,但是黑洞周围会有发光的现象,这是因为黑洞在吞噬周围恒星的时候,就形成了一个吸积盘,有时吸积的气体也会形成喷流,从而形成辐射和光线,因此黑洞可以被观测到。

想要拍摄到黑洞起码需要像地球那么大的望远镜才可以,于是科学家就利用了化整为零的方法在全球八个地方布下了同步观测的望远镜,来收集由黑洞发射过来的1.3毫米辐射波。


事实上,这些数据早在2017年就已经收集完成,这些庞大的数据利用了2年时间才把它“洗”

出来。


既然是距离地球5500万光年,也就是说光要走5500万光年之久,所以说这张黑洞照片只是它很久以前的样子。

实际就是要拿钱出来养部分闲人,让他们吃了饭有事干,拿着个神马望远镜对着天天天照。

N天后照到个神马黑洞,深不见底的,就说是不管神马杆捅进去也是徒劳,反正洞洞没感觉。再奇葩是,这黑洞洞不是你想捅就能捅到,就是孙悟空筋斗云也要N……N…N也不见得金箍棒能捅进。

也不晓得不挨边的事做起来意义何在?就为某些人好奇心,动则巨资投入,就为探索发现这个干瘪黑洞洞?

今天见识到这个黑洞洞,隔着5000万光年,跟煤球火眼一样。据说,这个黑洞洞威力无穷,任何东东都能吞噬,太吓人了,不过总感觉就是“天方夜谭”。

报一个5000万光年距离,这些用望远镜照的是准备骑骆驼去?还是准备骑马去?或者用现代大功率火箭去相会?

明明是距离我们5500万光年,怎么变成了500万亿光年?现在的可观测宇宙直径才920-940亿光年,而不可观测宇宙直径大约是23万亿光年,但这跟提问者的500万亿光年还差得太远。

室女座的椭圆星系M87中心有一个超大质量黑洞,昨天公布的首张黑洞照片拍摄的就是这个黑洞。黑洞是爱因斯坦广义相对论研究和预言的特殊天体,因为光都不能从其事件视界中飞出来这意味着黑洞如其名,人类是拍摄不到黑洞的。

但是由于黑洞巨大的引力会吸引一些气体在其事件视界周围,在快速旋转中发出辐射。而科学家拍摄的就是黑洞事件视界周围的情况,并且尽可能的接近视界。尤其是在这个超大质量黑洞距离我们这么远的情况下,即使是光都要飞行5500万年才能来到地球。

想拍摄它需要很高的分辨率,地球上任何一台射电望远镜都达不到这个要求,但是通过一种特殊技术-(VLBI)甚长基线干涉测量技术,可以把多台射电望远镜组成观测矩阵。这样就可以等效于一台(矩阵望远镜最远距离)的望远镜,这次事件视界望远镜相当于地球直径大小才让我们看见了首张黑洞照片。f在2017年4月5日至4月14日是观看两颗超大质量黑洞的窗口期,而此次公布的黑洞照片是M87中心超大质量黑洞,而银河系中心距离我们大约2.6万光年的黑洞照片尚未公布。M87中心黑洞质量是太阳的65亿倍,但是距离却是5500万光年。而银河系中心黑洞质量是太阳的460万倍,但是距离却是2.6万光年。总的来看观测这两颗黑洞难度相当。

每天我们仰望星空看到的点点繁星都是它们过去的样子,因为光的传播也是需要时间的。所以这个距离我们5500万光年的黑洞,拍摄的它的照片也是它5500万年之前的样子。


文/科学黑洞,图片来源网络侵删,欢迎点评


可观测宇宙直径才930亿光年,此次拍摄的M87星系中心黑洞距离我们5500万光年,而不是题主所说的500万亿光年!

事件视界虚拟望远镜由分布在全球各地的射电望远镜组成,起放大率超过哈勃望远镜1000倍,相当于整个地球大小的它却是一个射电望远镜,因此无法直接把黑洞拍出来让我们看见,只能不断接收黑洞发射的电磁波,最后将这些数据放到计算机中进行最后成像。

M87星系距离我们5500万光年,也就是说我们现在看到是5500万年前的M87,此次事件视界望远镜拍摄到的黑洞也是5500万年前的“老黑洞”。这种情况在宇宙观测中其实是非常常见的,哈勃望远镜在可见光波段看到的M87也是5500万年前的M87,和视界事件望远镜看到的没有什么区别。

我们人类能看到的可见光其实也是电磁波的一部分,而且只是一小部分,还有非常多的光是我们肉眼无法看到的。因此单单用哈勃这样的光学望远镜是无法全面探索宇宙的,并且哈勃本身能力也实在有限,无法直接看到M87中心的黑洞。

M87中心的黑洞每时每刻都在向外发射电磁波,我们架在地球上的视界事件望远镜只不过碰巧收到了它5500万年前黑洞周边发射的“老电磁波”而已。

题主看错了,昨天拍摄到的黑洞距离我们是5500万光年,而非500万亿光年。

上图就是我们拍摄到的黑洞,位于室女座星系团的中心星系——m87星系。不要看错了,不是m78,这个星系距离我们5500万光年,超出本星系群的范围了,质量有65亿个太阳,远比银河系中心400万个太阳质量的人马座A*大的多,发光的部分是黑洞周围加热的气体,中心那个黑色就是黑洞视界了。

上图有四个星系,最左边的就是我们银河系Milky Way,第三个就是m87,确实比我们大很多,中心黑洞比银河系的大也就不足为奇了。

事实上,直径有1000亿公里的中心黑色圈,不完全是黑洞的视界,据科学家说,黑洞的视界还比中心的黑圈小一些。即便这样算下来,这个黑洞的视界半径也是我们的冥王星到太阳距离的几十倍不等。

对于可观测宇宙中的天体,只要它发射的光能够到达地球被我们捕捉到,我们也就能看见它。m87中心的黑洞尽管距离我们有5500万光年,但它的辐射在历经5500万年,还是被我们地球的望远镜捕捉到了,所以能被拍到。

科学家比喻这次的拍摄是很有挑战性的,相当于在地球上看月亮上的一个苹果一样,好在这个巨大的虚拟望远镜还是拍摄到了。

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