之前總好奇——黑洞不是連光都逃不出來(lái)嗎？為啥天文學(xué)家能瞅見(jiàn)幾十億光年外的黑洞？最近紐約西蒙斯基金會(huì)的模擬給出了答案：黑洞本身不發(fā)光，但它“吃”東西時(shí)，周圍會(huì)炸出亮得晃眼的光。

模擬里的黑洞是個(gè)黑窟窿（因?yàn)楣馓硬怀鰜?lái)），但周圍繞著紫、粉、橙的彩色花紋——這些不是黑洞本身的顏色，是它吸的氣體、塵埃發(fā)的光。

顏色越亮，氣體越密

研究作者張立中（音譯）說(shuō)，模擬里的顏色代表氣體密度：亮的地方，氣體堆得越厚。黑洞的引力特別強(qiáng)，周圍的物質(zhì)（氣體、塵埃、等離子體）會(huì)被吸成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的亮橙色圓盤，叫“吸積盤”——這就是黑洞的“發(fā)光源”，也是我們能看見(jiàn)遠(yuǎn)黑洞的原因。

要是人不小心掉進(jìn)去？引力會(huì)把人拉成“意大利面”（專業(yè)叫“面條化”），但這不是重點(diǎn)，重點(diǎn)是它“吃”東西時(shí)的光，能傳幾十億光年。

超算算透“小黑洞”的發(fā)光

之前模擬恒星質(zhì)量黑洞（質(zhì)量是太陽(yáng)幾十倍）時(shí)，都簡(jiǎn)化了輻射計(jì)算（比如把輻射當(dāng)流體），不準(zhǔn)。這次用了兩臺(tái)全球頂級(jí)超算：田納西州橡樹(shù)嶺的Frontier、伊利諾伊州阿貢的Aurora，每秒能算10億億次（1后面18個(gè)零），還優(yōu)化了算法，才第一次準(zhǔn)確算出恒星質(zhì)量黑洞周圍物質(zhì)的行為。

模擬發(fā)現(xiàn)：物質(zhì)繞黑洞轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)形成“湍流輻射盤”，還會(huì)噴亂風(fēng)、偶爾射強(qiáng)噴流；但靠近黑洞的地方，吸積盤雖然薄但密，反而穩(wěn)得很——因?yàn)楣粚印按徘省保瑤椭€(wěn)住整個(gè)系統(tǒng)。

為啥能看見(jiàn)幾十億光年外的？

超質(zhì)量黑洞（質(zhì)量是太陽(yáng)幾億到幾十億倍）的吸積盤更亮，2019年拍的M87黑洞就是靠這個(gè)。但恒星質(zhì)量黑洞的吸積盤小，只能看到光點(diǎn)。

未來(lái)團(tuán)隊(duì)想看看這個(gè)模擬方法能不能用在所有黑洞上，比如我們銀河系中心的人馬座A*（質(zhì)量是太陽(yáng)400多萬(wàn)倍）。

有意思的是，之前有團(tuán)隊(duì)說(shuō)，未來(lái)10年有90%概率能看到黑洞爆炸——要是真發(fā)生，太空和地面望遠(yuǎn)鏡都能拍到。你覺(jué)得黑洞周圍的光要是真能“瞥見(jiàn)”（當(dāng)然太遠(yuǎn)，肉眼不可能），會(huì)是啥顏色？留言聊聊～