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黑洞周圍光環為什么是紅色?基普·索恩:是科學家選擇了紅色
2019-04-11

  不少人腦海中關于黑洞的形象來源于科幻電影《星際穿越》中清楚明亮的圖像,而最新發布的人類首張黑洞照片卻有點“糊”。對此,《星際穿越》科學顧問、諾貝爾物理學獎獲得者基普·索恩11日在接受新華社記者采訪時對兩個黑洞圖像的異同給出獨家解析。

  “模糊是因為(事件視界)望遠鏡的分辨率還不夠好”,著名黑洞專家索恩說。他還解析了“事件視界望遠鏡”項目最新公布的M87星系黑洞照片,與《星際穿越》中“卡岡圖雅”黑洞形象的三大不同。

  首先,“卡岡圖雅”的圖像顯示出強光,而最新公布的黑洞照片上的光卻柔和得多。索恩指出,“卡岡圖雅”的強光來自拍電影時IMAX相機鏡頭中模擬的光散射。對黑洞的真實觀測可沒有拍電影這么好的條件,“事件視界望遠鏡”中沒有IMAX相機那樣的光散射。

  第二,真實照片中,黑洞一側明亮,而另一側暗淡。但《星際穿越》中的黑洞圖像卻沒有這種差別。

  索恩指出,與“卡岡圖雅”黑洞相比,M87星系黑洞的多普勒頻移作用顯得非常強大,這使得照片中黑洞有一側非常明亮。多普勒頻移是指物體運動時,從那里發出的信號傳到接收處時會出現相位和頻率的變化。

  事實上,索恩團隊當初為《星際穿越》提供的黑洞模型中同樣考慮了多普勒頻移,但《星際穿越》導演克里斯托弗·諾蘭“忽略”了這種亮度差異。

  第三,電影中設定的“卡岡圖雅”黑洞與真實M87星系黑洞本身就有不同,最大的不同在于二者的吸積盤厚薄程度等特性有差異,這可以部分解釋為什么“卡岡圖雅”黑洞圖像的中心有一條亮帶。

  黑洞周圍的光環為什么顏色不一樣呢?此次對M87星系黑洞成像的“事件視界望遠鏡”的工作波段是毫米波。但人眼并不能看到毫米波,黑洞圖像上呈現出的彩色光是科研人員經過計算機處理而成的。“事件視界望遠鏡”的科學家選擇了紅色,而《星際穿越》則選擇了其他顏色。

(文章來源:新華社)

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