黑洞的实际大小是多少?(3)
2023-05-03 来源:飞速影视
图片来源:Yukterez(Simon Tyran,维也纳)/维基共享资源
1.) 我可以制作一个稳定的圆形轨道吗?这是任何想要花时间绕另一个物体引力运行的人的梦想:无需不断增加能量或推力来保持轨道。就像一颗绕地球运行得太近的卫星会因为我们脆弱的外层大气的摩擦力而被拖回我们的星球一样,一个绕黑洞运行的物体,在内部有一定距离,会螺旋进入黑洞,穿过事件视界,被拉入中心奇点。这个距离,你可以有一个稳定的轨道,被称为ISCO:最里面稳定的圆形轨道。
这比事件视界本身要远得多:是史瓦西半径的三倍,史瓦西半径适用于非旋转黑洞。如果你的黑洞在旋转,你必须走得更远:如果你相对于黑洞的自旋逆行(相反方向)移动,距离是史瓦西半径的4.5倍,以获得允许的最大旋转速率。但另一方面,顺行运动更容易,当旋转接近最大值时,您的半径可以略有减小。尽管如此,这个边界在尺寸上比黑洞的事件视界本身要大得多,虽然你可以被限制在特定的空间体积内,但你不会简单地停留在一个稳定的圆形轨道上。
2017年4月11日,事件视界望远镜团队不仅发布了他们的第一张黑洞图像,还模拟了他们期望看到的偏振特征。当他们重建多年后第一个观察到的带有偏振的黑洞的图像时(左),它与模型(右)非常吻合。这表明,围绕这些超大质量,旋转,富含等离子体的黑洞的物质的物理学已经得到了很好的理解。请注意,黑洞的“阴影”大于事件视界的大小。
学分:Huib Jan Van Langevelde(EHT主任)为EHT合作
2.)当我看到它时,我会看到什么?这有点自相矛盾,因为事件视界望远镜取得了前所未有的成功。当我们直接创建黑洞的第一张图像时,我们并没有完全想象出事件视界。相反,我们想象的是黑洞附近光子被强烈空间曲率弯曲时的影响。然后这些光子向许多不同的方向发射,在那里我们观察到那些在我们的眼睛上沿直线传播的光子。我们可以看到光子通量并精确定位它们的位置,并看到它们形成一个漫射的、延伸的、环状的形状,内部只有黑暗。
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