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宇宙奧秘的Q&A探索

由於黑洞的存在對其周圍環境會有影響,使時空變形並加熱周圍物質而發光。廣義相對論預測,這種高熱物質將「照亮」遭時空強烈扭曲的區域,導致「陰影」出現。 EHT (Event Horizon Telescope, 事件視界望遠鏡)觀測目標是宇宙裡最神秘的一個現象 -- 黑洞,觀測到的結果就是大家所看到的黑洞陰影那張圖像,這是黑洞存在的視覺直接證據。

黑洞是一種時空結構,也是一種奇怪的天體。根據理論預測黑洞的緻密,輻射,與噴流特性,天文學家慢慢接受黑洞真實存在於宇宙之中。但是,人們但從未看過黑洞的“近照”。這次黑洞影像的意義除了驗證黑洞是否存在,我們對黑洞的認識是否正確,也驗證廣義相對論在強重力場下的正確性。這次對M87星系中心黑洞的“近照”,也提供了M87星系中心黑洞質量估計,以及黑洞附近噴流產生的物理細節。

黑洞的大小會隨著其所吞噬的物質量增加而變大,但它不會輕易地把整個宇宙都吸進去。事實上,許多恆星可以安全地繞著黑洞旋轉,並不會直接掉進黑洞裡。只有當物質足夠接近黑洞的時候,它才有可能被黑洞"吞噬"。儘管我們習慣於形容黑洞會“吸”東西進去,但更準確的說法是,物質會掉落到黑洞的表面上。

黑洞本身的確不發出任何的光線,不過,天文學家觀測的是黑洞鄰近的區域,環繞在這個區域四周的氣體因為受黑洞吸引,運動速度很快,是會發光的,觀測這個區域,科學家可以觀測到黑洞重力造成的形狀結構。

我們所知道的離地球最近的黑洞是「 V616 Monocerotis」,距離有 3000光年,有11個太陽質量。再加一倍的距離,則還有一個"天鵝座X-1"(15個太陽質量)。

我們不知道,因為我們無法前往探訪那裡是什麼。
黑洞裡面,物質可能被壓縮,或者都通過奇點去往......但是誰知道呢?大家都可以自行猜測一番,畢竟沒有人可以去了又回來告訴我們,黑洞那裡究竟有什麼。

重力波是大質量物體快速移動或變形時所產生的時空波動,源自於愛因斯坦的廣義相對論。當重力波通過時,它會稍微拉長或壓縮空間。檢測重力波需要使用精密的探測器,例如LIGO,這些探測器利用雷射光和光的相位變化來偵測微小的空間變動。自2015年以來,科學家已經檢測到多次重力波事件,開創了新的天文學範疇。

重力波天文學提供新的宇宙觀測方法,能觀察先前無法偵測的天體事件如黑洞合併,有助於解答天文學問題。它也可能用於探索宇宙早期和測試廣義相對論。未來,如果能夠產生和控制重力波,它們可能用於導航和通訊,但這是一個極具挑戰的技術問題。

博物館剪影

主辦單位:

國立自然科學博物館

協辦單位:

中華民國國家科學及技術委員會·自然科學及永續研究推展中心—物理組·國立清華大學電機資訊學院光電工程研究所│理學院天文研究所│科技藝術研究中心·中央研究院天文及天文物理研究所·國立臺灣師範大學理學院天文與重力中心│音樂學系音樂科技跨域合作組·國立臺灣藝術大學聲響藝術實驗中心│科技藝術實驗中心·臺北市立天文科學教育館·豐興鋼鐵股份有限公司·康木祥工作室

展示地點:
第二特展室

展示日期:
2023.06.14 - 2024.04.21

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