首張黑洞圖片 力證愛因斯坦相對論成立
去年4月公開的人類天文史上首張黑洞圖片震撼全世界,負責研究的國際科學家團隊周四(1日)在《物理評論快報》發表一項研究結果,指透過分析首張黑洞圖片,再次驗證了物理學家愛因斯坦廣義相對論的預測。
黑洞一旦形成,就會有一個稱為「事件視界」的介面,就像一幅無形的牆把內部扭曲的時空與外界時空相隔開,即使光也不能穿透。來自「事件視界望遠鏡」(Event Horizon Telescope,EHT)項目的研究人員,分析了位處M87星系中心的、質量是太陽的65億倍的黑洞圖像後發現,黑洞不會投下典型意義上的陰影,亦不會發射任何光,但它被一個視界周圍的吸積氣體熱盤所包圍。
視界作為不能返回的點,這種熾熱明亮的氣體就形成了黑洞的「影子」,黑洞的巨大引力可以彎曲時空,如同放大鏡一樣令陰影看起來比實際更大。研究人員又測量了這種扭曲,發現這個黑洞陰影的大小與廣義相對論所指的相符,也就是物質扭曲時空來產生引力。
研究結果表明,即使在黑洞旁邊這種最極端的條件下,廣義相對論仍然成立。研究作者之一、美國新澤西州高級研究所的梅德羅博士(Lia Medeiros)表示,今次研究證明利用黑洞圖像來測試引力理論是可能的,標誌黑洞天體物理學新紀元的開始。
廣義相對論由愛因斯坦等人自1907年開始發展,在1915年基本完成。該理論在天體物理學中有非常重要的應用,其中預言了某些大質量恒星終結後,會形成時空極度扭曲以至於所有物質(包括光)都無法逸出的區域,即黑洞。
