【睇片】NASA展示迄今最精確黑洞圖像:一個扭曲而美幻絕倫嘅世界

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超乎想象嘅神奇!

宇宙中最強大、最神秘的黑洞,早前已經被拍到真身,但圖像模糊不清。影視作品中的黑洞,往往是有巨大的吸積盤圍繞,兩端則是高速噴射流,一切宇宙物質乃至光線都被無情地吸入其中。

今年4月份,人類史上第一張黑洞照片公布,雖然很模糊,但我們終於真切地看到了黑洞。最近,NASA(美國航空航天局)以嚴謹的科學態度,繪制出了清晰的黑洞面貌,一個扭曲、壯美的世界。這是一個由黑洞本體、光線、吸積盤等組成的系統,各個部分詳細解釋如下:

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最中間黑色的部分,原來不是黑洞,而只是黑洞的影子 (Blackhole Shadow),約為視界 (Event Horizon) 的兩倍。

它外邊的一圈細細的光線被稱為光子圈 (Photon Ring),是吸積盤影像多次扭曲後形成的一個「光圈」,其中的光線往往會被黑洞扭曲兩次、三次甚至更多次,才會被外界看到,而且因為太靠近黑洞而變得更暗更弱。

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外圍繞著黑洞旋轉的,就是巨大的吸積盤 (Accretion Disk),熱熱的、薄薄的一層,由各種高速旋轉、緩慢墜向黑洞的物質、氣體組成,因為強烈的碰撞、輻射而變得極為明亮。吸積盤本來是一個正常的圓盤形狀,但是因為黑洞附近光線高度扭曲,我們看到的吸積盤就變成了圖中的樣子。

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黑洞的引力場扭曲了遠端的光線傳播路徑,使之仿佛立了起來而被我們看到。下方則是吸積盤遠端的底部,同樣是因為光線被黑洞引力場扭曲而成了這個樣子,屬於一種引力透鏡效應,但是因為要從黑洞「下方」繞過,所以看起來比上方更小,也不夠完整。

另外可以看到,吸積盤左側的圖像比右側明亮很多,這是因為此處假設吸積盤逆時針旋轉,左側的物質在朝著觀察者的方向高速運動,由於杜卜勒效應而變得明亮,右側遠去的則變得黯淡。

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如果你看過電影《Interstellar》,就會發現NASA的這張圖看起來很熟悉,因為那部電影中的黑洞基本就是這個樣子,也是史上第一次在影視作品中如此科學、真實地表現黑洞。這都要歸功於電影製作時,邀請了嚴謹的科學團隊進行計算渲染,然後將黑洞呈現在觀眾眼前。

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