緻密天體:白矮星、中子星與黑洞
事件視界
想像你划著獨木舟逆流駛向一道瀑布。在遠處,你可以輕鬆掉頭。但水面上有一條線,越過它,水流就比你划槳還快——一旦越過,無論你多麼用力划,都注定要衝下瀑布。黑洞的事件視界正是這樣一條線,只不過它針對的是光本身。它是黑洞周圍的一道邊界,在它以內,重力強到沒有任何東西——連以宇宙極速運動的光也不行——能再逃回外面。
事件視界不是一個實在的表面或一堵牆——那裡並沒有什麼實物可供觸碰。它只是空間中的一個位置,一層單向的薄膜。一名落入其中的太空人在越過它時(對足夠大的黑洞而言)不會感到任何異樣,然而從那一刻起,他便永遠在因果上與外部宇宙隔絕;他發出的任何信號都無法再爬出來。它的大小完全由黑洞的質量決定:一個十個太陽質量的黑洞,其視界直徑約三十公里,而我們星系中心那個超大質量黑洞的視界則橫跨數百萬公里。
事件視界使黑洞之所以「黑」,也使它之所以成其為黑洞——它是黑洞的定義性特徵,把奇點藏匿其中。它也正是為什麼「沒有東西能逃出黑洞」一說只對視界以內的區域成立,而對它周圍的空間並不成立——在那裡物質可以安然繞轉億萬年。了不起的是,二〇一九年捕捉到的第一張黑洞直接影像,其實是圍裹著一個事件視界輪廓的發光氣體之像——也就是視界本身的陰影。
二〇一九年,事件視界望遠鏡公布了第一張黑洞影像——一圈環繞著黑暗中心的橙色光環。那片黑暗是事件視界的陰影;那光環則是它外側的熾熱氣體,被黑洞的重力彎成了一個圓。
二〇一九年的黑洞影像:環繞事件視界暗影的一圈明亮光環。
事件視界是空曠空間中的一道邊界,而非一個實體表面。對一個大黑洞而言,你或許能毫無知覺地越過它——然而從那以後,逃逸即便在原理上也絕無可能。
又稱
另見