今年4月,「事件視界望遠鏡(EHT)」團隊公布人類有史以來拍到的第一張「黑洞照片」,立下天文學界的里程碑。儘管這是跨國研究人員費盡心血的結晶,但對一般人而言,這張黑洞照十分模糊,難免覺得看不過癮。美國太空總署(NASA就釋出一支模擬影片,讓大家能以動態高解析度欣賞這個天文奇觀。

影片中,環繞在黑洞外側的橘紅色碟狀物稱為「吸積盤」(accretion disk),由氣體、星塵等物質組成,越靠近被吸入黑洞時,這些物質越以逼近光速的高速繞圈,粒子激烈撞擊下,將X光及伽馬射線以可見光的形態釋放出來,讓科學家得以接收、間接觀測黑洞。

從側面看時,由於都普勒集束效應(doppler beaming),吸積盤從左流近觀者的發光氣體,會比往右側流遠的部分更亮;從正面看時,因這些物質皆未朝我們所在的方向移動,「左亮右暗」的現象便會消失。

另外也可發現,吸積盤上下方皆隆起的部分,其實位置是在黑洞的「背後」。這是因為黑洞以強大重力扭曲光線,形成的重力透鏡效應(gravitational lensing)。

內側的一條細線則稱為光子環(photon ring),是由多道環構成,是光在環繞黑洞兩次、三次、甚至更多次之後,得以「逃過」黑洞被人觀測到的扭曲影像。由於影片模擬的黑洞是球形,光子環在任何角度觀測也近乎圓形。

 

光子環內部則是黑洞的影子(black holes shadow),這個區域大小約是「事件視界」的兩倍大。「事件視界」也叫作黑洞邊界,是在進入黑洞前所能傳遞資訊的臨界點,一旦過了這道邊界,任何資訊都不可能被黑洞外的宇宙所探知。

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