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Sgr A*黑洞照片是EHT合作组织继2019年发布M87中央黑洞(M87*)照片之后的又一重大突破。
两个黑洞各有什么区别?又有什么共同点?
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林威 - 问之题,悟之理
赞同来自: 超导体元素
以下回答总结于Core的描述:
严格上说这并不能算是黑洞的照片,而是黑洞的事件视界附近的物质的照片。照片于黑洞本身更相关的信息是:阴影区域的大小,限制了黑洞事件视界的尺度。
即便拍了黑洞照片,对于黑洞科普来说并没有加什么新料。
这次发布,更有价值的事情,应该是EHT望远镜观测技术和数据到图像的处理过程。处理不了,EHT工作组只能拿不同时间段的照片做了个平均,选了其中清晰度比较高的放出来。发布会里放了大几百张图的ppt给大家看的。
为啥处理难度会大?
因为银心黑洞的质量比较小,所以最内稳定轨道也小,光变是几分钟的量级。而M87中心黑洞质量大,光变时标也就更长,就没有快速变化的图片的麻烦。简单的开普勒定律T正比于R的二分之三次方。
银河系的黑洞,虽然比不上M87中心黑洞质量大,但在星系中心黑洞来说,属于中等水平,不算小了。
M87星系,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。M87是巨椭圆星系,我们可以基本上认为:黑洞质量和星系质量是成协的。银河系本身虽然在宇宙中只属于中等,但在本星系群中也是属于老二的地位(老大仙女座星系)。
两个黑洞质量的比值,差不多刚好抵消了距离的比值。所以我们看到两个黑洞的照片阴影大小也差不多,一个50微角秒一个40微角秒。
还有一种特殊情况:星系中心有两个超大质量黑洞,还是有可能的,天文学家一直在高红移星系里,找“中心为两个超大质量黑洞”的星系。
黑洞光子环的face on view(正向)和edge on view(正向)差别并没有一般直觉的大,这也是相对论的魔法。
吸积盘尺度比这个图片大的多,我们看到的环不是吸积盘本体,只是来源于吸积盘的光子被弯曲过来的像。
三维的想象一下,中间一个黑球,我站在黑球面前,黑球后面的所有光,都会被挡住,但是黑球周围,全部是弯曲过来的光。就是类似于一个三维版的凸透镜,我们看到的是各个方向的光线,经过这个凸透镜折射后,形成的平行光。无论光源是吸积盘的还是背景的星光,我们看到的都会是黑洞照片的图片。因为黑洞的引力势你可以近似当成各项同性。比如:你有个黑球,外面套一个玻璃壳,然后整个房间都是黄色的光。你从任何一个角度看过去,都是黄色的光环。所以也不能说实际上是个球面,可以想象一下一个三维物体,每个方向看过去都是圆环,这是个什么三维结构。
其余问答:
Q:银河系里有很多小黑洞吗?A:恒星级的黑洞很多,找到了几十个,但是保守估计得有几十万到里几百万个。Q:本星系群是指?A:本地的几十个小星系,银河系和仙女座俩大的,其他都是小的。基础知识:拉尼亚凯亚超星星系团,包含室女座星系团。室女座星系团包含本星系群。室女座星系团最大的星系是M87。本星系群包含银河系和仙女座。Q:最大的宇宙结构是哪个?A:目前只上升到超星系团这个级别,比如拉尼亚凯亚超星系团。拉尼亚凯亚这个词来自于夏威夷语,意为“无尽的天堂”。这个名称是由任教于卡比奥拉尼社区学院的夏威夷语副教授纳瓦·拿破仑建议的,向利用天文知识在太平洋中航行的波利尼西亚人致敬。Q:如果一个黑洞带电,是能有对应观测量的是吗?还是说不知道?A:不知道。,没有任何测黑洞电荷的办法。我们只可以勉强测出大部分的黑洞质量,误差可以保证在一个量级内。自旋,可以用谱线的红移测一些恒星级黑洞的情形
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问之题,悟之理
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林威 - 问之题,悟之理
赞同来自: 超导体元素
以下回答总结于Core的描述:
严格上说这并不能算是黑洞的照片,而是黑洞的事件视界附近的物质的照片。
照片于黑洞本身更相关的信息是:阴影区域的大小,限制了黑洞事件视界的尺度。
即便拍了黑洞照片,对于黑洞科普来说并没有加什么新料。
这次发布,更有价值的事情,应该是EHT望远镜观测技术和数据到图像的处理过程。处理不了,EHT工作组只能拿不同时间段的照片做了个平均,选了其中清晰度比较高的放出来。发布会里放了大几百张图的ppt给大家看的。
为啥处理难度会大?
因为银心黑洞的质量比较小,所以最内稳定轨道也小,光变是几分钟的量级。而M87中心黑洞质量大,光变时标也就更长,就没有快速变化的图片的麻烦。简单的开普勒定律T正比于R的二分之三次方。
银河系的黑洞,虽然比不上M87中心黑洞质量大,但在星系中心黑洞来说,属于中等水平,不算小了。
M87星系,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。M87是巨椭圆星系,我们可以基本上认为:黑洞质量和星系质量是成协的。银河系本身虽然在宇宙中只属于中等,但在本星系群中也是属于老二的地位(老大仙女座星系)。
两个黑洞质量的比值,差不多刚好抵消了距离的比值。所以我们看到两个黑洞的照片阴影大小也差不多,一个50微角秒一个40微角秒。
还有一种特殊情况:星系中心有两个超大质量黑洞,还是有可能的,天文学家一直在高红移星系里,找“中心为两个超大质量黑洞”的星系。
黑洞光子环的face on view(正向)和edge on view(正向)差别并没有一般直觉的大,这也是相对论的魔法。
吸积盘尺度比这个图片大的多,我们看到的环不是吸积盘本体,只是来源于吸积盘的光子被弯曲过来的像。
三维的想象一下,中间一个黑球,我站在黑球面前,黑球后面的所有光,都会被挡住,但是黑球周围,全部是弯曲过来的光。就是类似于一个三维版的凸透镜,我们看到的是各个方向的光线,经过这个凸透镜折射后,形成的平行光。无论光源是吸积盘的还是背景的星光,我们看到的都会是黑洞照片的图片。
因为黑洞的引力势你可以近似当成各项同性。比如:你有个黑球,外面套一个玻璃壳,然后整个房间都是黄色的光。你从任何一个角度看过去,都是黄色的光环。
所以也不能说实际上是个球面,可以想象一下一个三维物体,每个方向看过去都是圆环,这是个什么三维结构。
其余问答:
Q:银河系里有很多小黑洞吗?
A:恒星级的黑洞很多,找到了几十个,但是保守估计得有几十万到里几百万个。
Q:本星系群是指?
A:本地的几十个小星系,银河系和仙女座俩大的,其他都是小的。
基础知识:
拉尼亚凯亚超星星系团,包含室女座星系团。
室女座星系团包含本星系群。
室女座星系团最大的星系是M87。
本星系群包含银河系和仙女座。
Q:最大的宇宙结构是哪个?
A:目前只上升到超星系团这个级别,比如拉尼亚凯亚超星系团。
拉尼亚凯亚这个词来自于夏威夷语,意为“无尽的天堂”。这个名称是由任教于卡比奥拉尼社区学院的夏威夷语副教授纳瓦·拿破仑建议的,向利用天文知识在太平洋中航行的波利尼西亚人致敬。
Q:如果一个黑洞带电,是能有对应观测量的是吗?还是说不知道?
A:不知道。,没有任何测黑洞电荷的办法。
我们只可以勉强测出大部分的黑洞质量,误差可以保证在一个量级内。
自旋,可以用谱线的红移测一些恒星级黑洞的情形