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科普:科学家如何让看不见的黑洞现形?

导读:欢迎来到科技频道,这里为您提供了科普:科学家如何让看不见的黑洞现形?的文章介绍,新华社北京6月15日电(记者喻菲 全晓书 屈婷)中国6月15日发射了硬X射线调制望远镜“慧眼”去探测黑洞。然而,神秘如幽灵般的黑洞不会发出任何光辐射,那么怎样才能在茫茫宇宙中...

新华社北京6月15日电(记者喻菲 全晓书 屈婷)中国6月15日发射了硬X射线调制望远镜“慧眼”去探测黑洞。然而,神秘如幽灵般的黑洞不会发出任何光辐射,那么怎样才能在茫茫宇宙中探测到它们呢?这似乎有点像在煤窖里寻找一只黑猫。幸好,科学家找到了一些办法,其中之一就是“慧眼”使用的方法。

方法一:柴郡猫的笑容

虽然人类不能直接看见黑洞,但是它就好像《爱丽丝漫游仙境》中会露出牙齿的柴郡猫一样,通过强引力所导致的时空扭曲展现它的“笑容”。远方天体发出的光线在黑洞附近会被弯曲,黑洞扮演了引力透镜的角色。

爱因斯坦的广义相对论预言了这种效应,对于一个大质量天体而言,比如黑洞或者星系,会产生强大的引力场,使周围时空弯曲得更加剧烈,包括光在内的任何东西都会受到强大引力场的影响。

哈勃空间望远镜已经拍摄到很多这样的例子,来自遥远背景星系的光线在途经前方星系或者黑洞产生的引力场时,发生了扭曲而形成“弧形”,甚至可变成圆环形状。天文学家认为引力透镜不仅能让我们了解到遥远宇宙(背景星系)的情况,还可能包含着前景星系中央超大质量黑洞的信息。

方法二:星星绕着谁跳舞?

黑洞的引力会对附近天体产生影响。天文学家已经观测到一些天体系统,其中的两颗恒星因彼此间的引力吸引而做互绕运动。天文学家也发现,在某些这类双星系统中只能看到一颗恒星,它绕着某个不可见的伴星做轨道运动。

此外,在绝大多数星系的中心,都存在着一个超大质量黑洞。正如地球绕着太阳转,星系中的恒星也都围绕着这个超级黑洞旋转。

1995年起,天文学家开始对银河系中心区域附近的90颗恒星进行轨迹观测和记录。这些记录显示:所有恒星都围绕着一个黑暗的中心运动着。在20年的时间里,这90颗恒星中的一颗名为S2的恒星完成了一次完整的绕行。根据S2的轨道数据,科学家终于计算出了银河系中心这个黑暗天体的基本数据:质量约为430万倍太阳质量,半径约为0.002光年。这样一个高密度不发光的天体,基本上只可能是黑洞。

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