昨日公布了黑洞的照片,距离我们5000多万光年,那看到的图像是5000多万年的吗?

先要说的是,黑洞也是会发光的,虽然说黑洞的光不是从黑洞内部发射出来的,而是围绕黑洞飞快运动的吸积盘发出的光线,或者是因为黑洞产生的引力透镜作用对背景光线的捕捉和扭曲。

本文最后更新时间:  2023-05-04 11:19:47

先要说的是,黑洞也是会发光的,虽然说黑洞的光不是从黑洞内部发射出来的,而是围绕黑洞飞快运动的吸积盘发出的光线,或者是因为黑洞产生的引力透镜作用对背景光线的捕捉和扭曲。

另外,黑洞吸积盘发出来的光线本身也会被黑洞的引力所扭曲,而呈现出来不同的状态。如下图所示,就是在电影《星际穿越》中根据物理学家的推算而画出的被黑洞扭曲的吸积盘的样子。

虽然光的运动速度在宇宙中是最快的,但是也不是无限大,所以跨过一定的空间也需要一定的时间。比如说太阳产生的光线要传播到地球上需要8分20秒的时间。

也就是说,我们在地球上看到的太阳,是太阳8分20秒之前的状态。如果此时此刻太阳突然熄灭,那么我们要等到8分20秒之后才能够知道这个变化。

这次拍摄的黑洞是M87星系的黑洞,这颗黑洞距离地球大概是5300万光年。“光年”这个单位是长度单位,意思是光走一年时间走过的距离,那么5300万光年的意思就是这段距离光需要走5300万年那么久。

所以,我们拍到的这张黑洞的照片就是黑洞5300万年前的样子【如下图所示】。当这颗黑洞发出这束光的时候,地球上的恐龙刚刚灭绝不久。

现在这个时候黑洞是什么状态我们不知道,就算是这颗黑洞此时此刻消失不见了,我们也需要等到5300万年之后才知道。

因此,宇宙的庞大、人类的渺小可见一斑。

【注】有人提到了宇宙的膨胀效应。确实,因为宇宙是在膨胀之中,所以严格意义上说,一个距离我们很遥远的星系,其中的光线传播到地球上的时间是不能严格按照距离/光速来算的。

但是像5300万光年这样的距离范围实际上是通过造父变星法测量出来的距离,比通过单纯的哈勃效应或者光线红移测量出来的距离要更有现实意义。另外,5300万光年位置天体产生红移/蓝移不是非常明显,速度大概是光速的0.5%左右,所以基本可以认为我们看到的就是5300万年前的黑洞。

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