一分钟了解黑洞背后的科学？( 二 ) _小知识

因为万有引力的强度是跟着距离的增添而快速削弱的，吸积盘外围的引力可以或许吞噬此外物体却无法反对电磁波的逃逸了。别的，因为吸积盘概况的磁场沿着黑洞自转轴的偏向会发生扭曲，所以吸积盘会标的目的外发射大量的高速粒子流，形当作一种垂直于吸积盘偏向的喷流。

△恒星标准的黑洞系统示意图，喷流来自吸积盘，其直径并不仅局限图中显示的标准。（来历：GETIT01）
此刻发现的黑洞本家儿要有两种尺寸，有一种小一点，是恒星的标准，大要是太阳质量的几倍到几十倍。恒星标准的黑洞一般是在恒星慢慢燃尽灭亡的过程中，最终塌缩形当作。
而别的一种黑洞就是超大尺寸的，他们有百万个太阳甚至几百亿个太阳那么大，这样超大标准的黑洞一般存在于星系的中间，好比我们银河系的中间也有一个很大的黑洞，科学家们也正在拍摄它的照片。
此次拍摄的黑洞在哪？
起首大师别担忧，这个黑洞距离我们很是远，有5000多万光年。它的质量是太阳的65亿倍，也就是说它所含的物质接近银河系的1% ，其实是太大了。
5000多万光年是什么概念？我们浩瀚的银河系的直径大要是16万光年，包含着几千亿颗恒星，而这个黑洞与我们的距离有300多个银河系连起来那么远。

△银河系（来历：谷歌图片）
室女座星系团在室女座的偏向，此中包含M87巨型椭圆星系，这个星系中间的黑洞是此次拍摄的对象。室女座就是大师凡是说的童贞座，是银河系内距离我们几百至几千光年的一些恒星构成的星座。而室女座星系团比室女座要远得多，距离我们有五六万万光年。
光年不是时候单元，而是长度单元。它指的是光或者电磁波在真空中花一年的时候所走的距离。真空中的光速是30万公里每秒。我们地球到太阳的距离，光需要走8.3分钟，而太阳光达到海王星要花四个小时的时候。若是是横穿银河系，光要走上16万年才行。
那么我们此次给黑洞摄影，所拍摄到的电磁波旌旗灯号，最快也要5000多万年才可以或许达到地球。
换句话说，我们领受到的是5000多万年以前从黑洞的吸积盘发射出来的电磁波，拍到的是5000多万年以前的它的样子。那个时辰地球上的恐龙才灭尽不久，哺乳动物才方才起头鼓起，印度次大陆和欧亚大陆还没有相撞，喜马拉雅山也都还不存在呢！
为什么拍这么远的黑洞？
最本家儿要的原因仍是因为它尽管很远，可是很大。最后大师在照片里看到的黑色暗影区域，比好几个太阳系加起来都大。从下图中可以看到，这个黑洞的暗影区域与太阳系（冥王星轨道）尺寸的比力。图中Voyager 1暗示的是1977年发射的观光者一号（最远的人造飞翔器）此刻相对太阳的位置。注重黑色暗影区域是真正黑洞大小的(27/4)1/2 ，约2.6倍。

△M87 中间的超大黑洞和太阳系大小的比力
一个天体的直径除以它到地球的距离，是它对我们张开的角度，这个张角决议了它看起来的大小。其实人类这一次拍摄有两个候选黑洞，一个是M87星系中间的超大黑洞，别的一个就是我们银河系中间的超大黑洞。银河系中间的那个黑洞比起这个M87黑洞距离要近2000倍，尺寸也小1500倍，所以张角是差不多的。它们看起来有多小呢？就仿佛我们从地球上去看月球概况上的一个橙子那么小，所以要拍摄它们是半斤八两坚苦的。可是人类发现的此外距离地球更近的黑洞质量更小，吸积盘的尺寸也更小，更难拍。

一分钟了解黑洞背后的科学？( 二 )

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