被黑洞捕捉到的恒星,并不是大家想象中的那样被黑洞一口吞掉。由于角速度的存在,恒星会被黑洞巨大的引力撕裂,在这个过程中恒星的一部分物质会逃逸出去,而其它的物质沿着螺旋状的轨道落入黑洞的吸积盘。
这个吸积盘是一种围绕着黑洞旋转的、由弥散物质组成的盘状结构,落入吸积盘的恒星物质会在这里被不断加速,一些质量巨大的黑洞甚至可以将这些物质加速到接近光速。在如此高的速度下,恒星的物质会被撕裂成碎片,在摩擦力和引力的作用下,它们的温度也会升得很高,从而发出极为明亮的光,这个过程被称为“潮汐瓦解事件”。
吸积盘并没有进入黑洞的事件视界,黑洞的引力不足以约束所有的物质,当吸积盘增大到黑洞不能有效控制时,就会有一部分发生破裂,强大的冲击波会将一部分物质喷射出去,就像黑洞打了个饱嗝一样。因此,黑洞通常都不会将恒星的物质全部吞掉,在“潮汐瓦解事件”中,会有一部分恒星物质逃跑了。
从常理来讲,进入黑洞事件视界的物质,就不可能从黑洞表面逃逸出去了,它们会向黑洞的奇点(一个密度无限大、体积无限小、时空曲率无限大的点)靠拢,并最终失去维度从而在宇宙中消失。但如果黑洞真是这样这进不出,那它的质量就会无限增加,其事件视界的范围也会无限扩张,说不定整个宇宙都会被它吞噬掉,显然这是不可能的,因此科学家们提出了不同的见解,下面我们来看一看。
爱因斯坦的广义相对论指出,在宇宙应该存在着一种特殊的天体--白洞,它的特性与黑洞完全相反,是“只出不进"的天体。白洞只向外提供能量和物质,不吸收任何的东西,它是宇宙的喷射源。如果白洞真的存在的话,那么我们有理由相信在黑洞的另一头就是白洞,黑洞在这头吸收物质,白洞在另一头喷射物质,而 被黑洞吃掉的恒星最终会通过白洞回到宇宙。
史蒂芬·霍金教授认为黑洞会以某种特殊的方式向外辐射能量,他指出在宇宙空间中,会不停的产生成对的正反虚粒子,然后又在瞬间湮灭。当这样的情形发生在黑洞边界时,有可能会出现这种情况:成对的虚粒子中的一个被黑洞捕获,另一个却逃逸了,在这个时候,这个逃逸的虚粒子就带走了黑洞的能量,这就是著名的“霍金辐射”。因此我们可以认为, 被黑洞吃掉的恒星物质,最终会通过“霍金辐射”的方式被释放出来。
而M理论则认为,我们的宇宙只是“一层宇宙膜”,它是来自高维宇宙的投影,在我们所处的宇宙膜之外,还有很多其他的宇宙膜。而黑洞具有强大的时空扭曲能力,能够在这些宇宙膜之间形成一个通道。如果真是这样,那么 被黑洞吃掉的恒星,有可能就进入了另一个宇宙。
另外再说一个广义相对论描述的很有意思的场景,如果我们呆在黑洞外面,目送一个物体进入黑洞,这时我们就会看到这个物体在靠近黑洞的过程中会越来越慢,并最终定格在黑洞的事件视界。也就是说,从我们的视角来看,这个物体永远没有进入黑洞!
虽然人类已经直接捕捉到黑洞,但我们目前对这种极端天体的了解仍然很有限。因为黑洞被事件视界所覆盖,阻挡了我们对黑洞的观测,尤其是让我们无法观测到黑洞的内部。
如果黑洞能够吞噬一切,包括恒星和光,那么,这些物质最终会去往何方呢?
黑洞会产生极端的引力作用,它们会摧毁附近的东西,并将之拉入有去无回的“深渊”。如果有一颗恒星足够靠近一个黑洞,恒星不会直接掉进黑洞之中。而是由于黑洞对恒星不同部位施加的引力作用相差很大,这就会产生强大的潮汐力,从而把恒星撕成碎片。这些碎片会环绕黑洞旋转,形成一个吸积盘。
虽然黑洞本身是完全不发光也不反光,但在黑洞引力的作用下,吸积盘中的物质会螺旋靠近黑洞。由于物质之间的剧烈摩擦效应,导致吸积盘中会发出大量的可见光、无线电波、X射线和伽马射线,所以环绕黑洞的吸积盘是可以被观测到的,这也是M87星系中心黑洞能够被看到的原因。
据估计,黑洞吸积盘中的质能转换效率非常高,最高可达42%,这要远高于核聚变反应,仅次于正反物质的湮灭反应。因此,如果黑洞吞噬大量物质,将会产生非常明亮的吸积盘。
对于那些质量极高的超大质量黑洞,它们的吸积盘极为明亮,使其远在上百亿光年外还能被观测到,这就是普遍存在于早期宇宙中的类星体。例如,J2157-3602是一个远在125亿光年之外的类星体,它的亮度超过银河系整体亮度2万倍,将近太阳亮度的700万亿倍。
随着时间的推移,吸积盘中的物质会逐渐螺旋接近黑洞的视界,并且最终穿过视界进入黑洞的内部。黑洞并没有实体,因为组成它们的物质都被无限压缩到一个无限小的奇点中。我们目前无法了解黑洞中心的奇点究竟有什么性质,因为目前最好的引力理论——广义相对论到那里也会完全失效。
从黑洞的表面到中心的奇点,黑洞内部是被极度弯曲的空间,弯曲程度达到光也逃脱不掉的地步。正因如此,黑洞本身“黑到”看不见。
一旦进入黑洞中,无论是物质还是光,它们的最终目的地只有一个,那就是掉入奇点之中。黑洞吞噬越多的物质和能量,它的质量就会相应变高,导致黑洞的视界范围变得越广。
这几天来因为黑洞照片的公布,宇宙中最为神秘的黑洞又一次来到了风口浪尖,但我们千万不要被黑洞的名字所迷惑,事实上黑洞也是一个球体,并不是一个二维平面。
宇宙中的黑洞都是由大质量恒星坍缩而形成的,而位于星系中央的超大质量黑洞则是由若干黑洞融合而成的,这些黑洞强大的引力使得周围恒星不断的绕其公转,而一旦某颗恒星距离黑洞过近,那么黑洞就会显示出它那惊人的破坏力。
黑洞强大的引力只有靠近到一定距离才会显现出来,恒星一旦到达这个距离,恒星物质就会源源不断被黑洞引力撕碎然后吞噬,这个过程中黑洞周围会形成吸积盘和喷流,这也是为数不多能间接看到黑洞的时候。
目前我们对于黑洞内部还是一无所知的,霍金辐射认为黑洞会因为量子力学的存在而不断释放霍金辐射,被黑洞吞噬的物质会通过霍金辐射再释放出来,黑洞也会因此而慢慢“蒸发”
还有一种理论认为黑洞连接一个“白洞”,从黑洞进去的物质会从白洞再出来,然而至今我们也没发现白洞存在的证据。
具体去哪了不清楚,但应该还在黑洞里面,首先黑洞将恒星粉碎之后,这些粉碎的物质会以粒子流的方式掉入黑洞,这些粒子有一部分会掉入黑洞中心,从而增加黑洞的质量。
但也有一部分粒子会围绕着黑洞进行旋转,当这些旋转的粒子越来越多的时候,就会在黑洞的周围形成一个吸积盘。
由于吸积盘内部的粒子旋转速度不同,粒子之间就会产生摩擦效应,这个效应就会导致吸积盘发光和发热,所以黑洞周围的吸积盘,往往能发出明亮的光。
另外吸积盘中粒子在不断旋转的过程当中,由于速度实在太快,导致这些粒子就携带了很大的能量,当这个能量达到一个临界点的时候,就会从黑洞的两极喷射出去。
另外热力学第二定律告诉我们,宇宙中的万事万物都有熵,那么黑洞作为宇宙的一部分,肯定也逃脱不了这个规律。
所以黑洞肯定有熵,而有熵就有温度,有温度就会蒸发,于是霍金的黑洞蒸发理论便横空而出,这个理论告诉我们,无论一个黑洞的质量有多么的大, 它总有毁灭的那一天。
最后在微观的粒子世界当中,粒子是可以凭空出现的,这些粒子往往成对出现(正粒子和反粒子),并且它们会在很短的时间内互相湮灭。
那么假设这对粒子出现在黑洞周围,可能会导致其中一个粒子掉入黑洞当中,而另外一个粒子自然就无法湮灭了,这个无法湮灭粒子就相当于吸收了黑洞的能量,然后永远的留在宇宙当中。
所以黑洞就在这个过程当中,质量出现了丢失和亏损,最后就慢慢的消亡了
根据相对论,我们知道黑洞是宇宙中的奇特天体,有无穷的力量,能吞噬一切物质,包括行星、恒星、光…
不管是肉眼可见还是不可见的物质,黑洞都无所不吃。
黑洞有称霸宇宙的能量都源于它中心的奇点,这个奇点有无限的质量和密度,也有无限的温度和引力,还有无限的能量…
黑洞不可见,现在最先进的 科技 也发现不到它的存在,由此可知它的奇点不反射光。可是黑洞内没有任何遮挡光的东西,光的结局只有一个,就是被黑洞无敌的引力撕碎了。只要有一点物理知识的人都知道,光是由最基本的光粒子组成,如果最微小的粒子也被撕碎,那不是什么都没有的虚无了?起码现在的物理知识无法解释这个现象,只能用虚无来表述它。
这样一来,恒星一旦被黑洞吞噬,它的结局和光是相同的:它的氢气、氦气、甲烷气、热量、光…都会被黑洞的引力撕碎分解成一种没有任何物质的能量场,这会让它的质量越来越大,吞噬力越来越惊人,甚至会无限度的膨胀。
那么就可以知道,被黑洞吃下的物质在奇点巨大引力下都化为空无,与奇点内的能量场融合为一体。
至于黑洞会否吐出那么点东西,英国物理学家霍金最有研究。他认为黑洞并非只进不出,在一定时候它也会将吞噬的东西以辐射的方式释放那么一点,当黑洞的引力承受不住巨大的引力,就会爆炸而死。这就是著名的霍金辐射。
也就是黑洞最终或许会将吃下的一切以辐射的方式全部归还宇宙。
其实关于黑洞的这些都只是理论和猜想,被黑洞吞噬的物质究竟会如何还没有确切的说法。不过在人类不懈努力下,黑洞的真相终有大白于世的一天!
这里引用一个道家的术语来解释黑洞里的物质到底去了哪里,那就是“虚”,用佛家的话来说,就是“空”。
“虚”是什么呢?不是“没有”的意思。《周易》里所谓“太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦”而“八卦”则“生万物”。这里面“太极,两仪,四象,八卦”就是“虚”的部分,看不见,摸不着,但又可以证明它的存在,而“万物”则是“实”的部分,就是能看得见,摸得着的这一切。而根据相生的关系,“虚”是核心,而“实”只是表象。
这个道理,是可以用来解释宇宙中的一些现象的。比如,暗物质,暗能量等。
科学家们通过观测,计算得知,银河系不但在进行着高速的自转,同时还更高速的公转,并且更高速的向宇宙边缘飞去。而无论是“银心”位置的“黑洞”,还是银心的总质量,哪怕是整个银河系里所有可见物质的总质量。都无法提供如此巨大的万有引力。换句话说,如果不是某种物质在提供如此巨大的万有引力,银河系早就在自转中解体了。
于是,科学家们发明了一个词--“暗物质”。它不可观测,但可以论证它的存在,而它存在的意义就是只提供足够的万有引力。
不但银河系如此,宇宙中的其他星系也是如此。如此,推算下来,整个宇宙中,“暗物质”占据了超过三分之二的质量。
但,黑洞不同于暗物质,虽然都不可观测,但至少可以论证出黑洞的位置。
那么,黑洞“吃掉”的东西去哪儿了呢?
首先,看黑洞是如何形成的。这么说吧,太阳最终将演化成一个白矮星,这个白矮星的质量大约是太阳质量的八分之一。由于白矮星的内部没有了核聚变,因此,它只受到来自于本身的万有引力和原子之间的斥力。根据万有引力定律,质量越大,万有引力就越大,而万有引力越大,就越挤压白矮星本身。当万有引力超过了原子间的斥力的时候,就会把原子外围的电子压入原子核内而形成中子,这样,白矮星就变成了中子星。中子星质量一般低于2个太阳质量,半径通常只有几十公里。而当中子星的质量超过了2个太阳质量时,在强大的万有引力下,中子星将会压碎其自身的中子,而使得中子进入“夸克”状态,如果是更大的中子星的话,“夸克”将会被继续压碎,最终形成了一个质量巨大但体积无限无限小的“奇点”。这个奇点就是所谓的黑洞了。
其次,就是潮汐力,潮汐力指对一个物体的最远点和最近点的引力差,比如地球对人的头和脚的引力是不同的,但人的身高相较于地球庞大的半径而言,可以忽略不计,因此,人感受不到潮汐力的存在。但在黑洞面前,情况就不一样了。因为黑洞的半径无限无限小,因此,产生的潮汐力无比巨大。任何靠近它的物体都会被撕碎和吞噬。以人为例,人如果要变成一个“奇点”的话,半径只有10^-25厘米,然而,就是在么一个连显微镜都看不到的东西,却可以瞬间撕碎并蚕食地球,地球将成为“奇点”的一部分,质量还在,但体积没了。奇点进而会蚕食整个太阳系。包括太阳在内的一切天体都会因为巨大的潮汐力而被肢解和蚕食。最终成为了这个奇点的一部分。
这就是为什么黑洞越小越残暴的原因。
最后,被蚕食的恒星都去哪儿了呢?答案是质量还在,但体积可能没有了。因为黑洞不可观测,只能通过观测它的视界半径来推算它的质量。至于被蚕食的恒星,在某个黑洞中的大小和比重,也就只能在推论的基础上,继续推论了。
归根到底,“实”的终点是“虚”。
黑洞其实不是引力,而是磁力。万物皆有磁力,有的大,有的小。而磁力有俩个极,要天生带有旋力,所以黑洞的能量恰恰不在中心,而在于黑洞周围的圈里。能量方面相当于一个超巨型的可移动旋转的磁铁。造型方面相当于我们吸烟吐的烟圈。黑洞用磁力把所有物质撕碎吸引在自己周围,类似烟圈在不断扩大。所以黑洞有俩个极,一个极吸进去,一个极吐出来。而吐出来的物质会缠绕在黑洞周围变成黑洞的能量。这个过程及其缓慢而要及其快速。缓慢是由于这个宇宙太大了,质量太大了,就像一个人要吃掉一个地球的粮食。快速是由于这个黑洞的磁力太大了以至于它撕碎物质的力可以超过光速。其实宇宙是一个多维世界,就好比一个树叶的内部足以构成一个宇宙,我们的身体也是一个宇宙,所以宇宙是由各种不同的大小不一的物质质量不一的小宇宙组成的大宇宙,由此得出宇宙是无边际的就像数字可以无限的写下去。但有个奇怪的现象,宇宙所有的物质都有一个共同点,就是磁旋力。磁在平面你看到的是直线吸引,但其实不是它是按圆形吸引的,而是能量大的时候,我们可以看到它的旋力。所以研究黑洞,就是研究宇宙的终极秘密,而宇宙不好研究,就从地球的磁力开始吧。我们目前只是利用磁发明了电,但这远远不够,也许那天我们发明世界最快的飞船绝不会是用任何燃料它的动力一定来于磁力。我的灵感来自于中国的太极图。有阳必有阴,才会生生不息。否则就不存在。这才叫存在的即合理的。磁力不也俩个极吗?俩个极会旋转。唯一遗憾的是太极用一个平面来表达。宇宙的终极密码就是磁力和圆的组合。希望有一天你们可以论证我的
观点。
谢谢大家的回答!在浩瀚星空面前,人类目前的经验和知识还是远远不足!黑洞吃掉的星际物质去哪儿了?我且抛砖引玉来个脑洞大猜想:
总觉得黑洞有吃进就会有吐出,只是其能量运动变化方式还没被我们完全认知!非说黑洞是海纳百川只进不出的貔貅,依据和逻辑貌似不足?!
可能星际物质已被强大黑洞转化为各种能量并为黑洞发展变化提供能量消耗!星际物质被黑洞吃掉就是由大到小再到渣渣粉末、由固态到气态再到基本粒子的过程,黑洞本身的产生、发展、消亡和新生等各阶段都要消耗天文级能量。根据质能方程关系式和能量守恒定律,被黑洞吃掉的星际物质应该都被转化为各种形式的能量(热能、光能、辐射能及核能等),以此为黑洞的引力变化、质量增减、保持存在和消亡新生提供质能支持!
也可能星际物质如水穿漏斗一样,被黑洞吸引后并没有收存于奇点之内,而是通过奇点进入暗物质世界、平行宇宙等人类未知的其它时空中。星际物质进入黑洞也许并非终点而是进入另一个世界的起点!
话说可能的事情多了去了……
从正面说,哥白尼之前我们的地球观是什么?相对论之前我们的时空观又是什么?即便是大神级的伽利略,你能请他制造望远镜但没法请他唠嗑量子纠缠……时空观不同,看待同样问题的角度和结论就会不同!从反面说,傲慢的表现是我不知道的都不存在!傲慢的后果是别人通过工业革命已让蒸汽机替自己干活之时,你仍在小农经济中又是亲身耕地又是亲手织布……
如果你坚持认为不知道的都不存在,就只能先把你请进小黑屋体验一番:你可以说自己啥也看不见,却不敢说小黑屋中啥也没有……
也许感到不可思议的是这么大星球说没就没的表象!换个角度想想:现实中再大的有机物一把火烧下来,除了一堆灰烬也剩不下啥大物件了;现实中再大的无机物一通高温高压弄下来,不搞成气态物质就算客气的了……所谓“这么大星球”也只是对人类而言的事情!别说宇宙,仅就与银河系相比,地球之小也是人类难以想象的!对于距离以光年计的极宏观星空宇宙以及质量以基本粒子计的极微观原子世界而言,人类感知并定义的大小和长短、远近和快慢等涉及时空的基本概念还需重新认识……
通俗讲,被黑洞吃掉的星际物质应该只是凤凰涅槃中换个身份欠费停机罢了!一旦新的条件成熟,给宇宙移动补缴了质能欠费,它们还会改头换面出来蹦哒……除去包装词和专业术语,其核心实质和真实状态就是如此!
再来个容易理解的比喻:星际物质就像水,被黑洞折腾得从固态冰到液态水又到气态蒸汽再到俩H和一个O直到全员夸克的“伪阵亡”状态……逮着合适机会(黑洞碰撞和爆炸等),从激烈期的夸克状态回归平和期原子状态的俩H和一个O就会重获自由!再逮着合适机会(流窜到慧星或地球),它们又被捏到一起再造成水……当然,对此你也可以理解为宗教版“来世轮回说”、江湖版“出来混迟早要还”、庙堂版的“物质不灭定律”……
只有认知世界的知识体系和实践工具发生革命性的质变,我们才可能取得突破性的进步!本质而言,微信替代QQ再牛也是小量变而机器替代人力再小也是大质变、折腾地球靠牛顿而鼓捣宇宙就得找爱因斯坦了……也就是说,只有人类定义世界的哲学逻辑、认识世界的理论框架、研究世界的方式方法、 探索 世界的科学工具等确有突破性进展,我们对包括黑洞在内的宇宙,才能有革命性的认知新成果……
终极而论,量子理论之父、爱因斯坦的老师、诺贝尔物理学奖得主,超级大神马克斯·普朗克老爷子念叨过:“我对原子研究最后的结论是—世界上根本没有物质这个东西,物质就是由快速振动的量子组成!”……听上去花花世界有些不够高大上嘛!但是,就算整个物质世界真是一个自娱自乐的镜像,我们人类依然喜欢又照镜子又自拍……
对于还无法证实或证伪的事物,希望大家都能够保持开放 探索 的态度,百家争鸣才能逐步趋近真理!话说尬聊都行,但是要求各位都能就事论事,要是搞人设互撕啥的就太不上道了……
话说唱独角戏的肯定成不了独角兽!星星之火能否燎原就看大家了……
随着现代 科技 的不断进步,越来越多的 科技 产品被应用到宇宙探测之中,伴随着这些高 科技 不断被应用于对宇宙空间的 探索 ,对我们现代科学家研究宇宙提供了巨大帮助。在2008年的时候就有科学家在对宇宙进行观测的时候,发现了一颗恒星正绕着一个特大质量的黑洞运行,只是在运行的过程中,这颗恒星却偏离了自己正常的运行轨道,并且在接近黑洞的时候,直接导致这颗恒星被撕裂。就在这颗恒星被黑洞吞噬之前,向外界释放出了一道光芒,光芒被释放出来的同时,还发出了最后的尖叫声,这种尖叫声音在整个星系中不断的回荡。同时,这种尖叫声也被正在地球上观测的天文学家捕捉到,只是在地球上捕捉到的声音是非常微弱的,由此科学家利用这种微弱的声音绘制了发声的来源,并对星系核心的地图进行了初步的描绘。
也正是因为这样的一次发现,让科学研究者在对黑洞研究的时候,又有了新的方向,他们甚至利用中子星内部的探测在国际空间站上绘制出了来自于黑洞的X射线回波。更让科学家感到十分惊喜的是只需要将一种设备放在国际空间站上,或许就能够揭示出黑洞是如何释放明亮x射线的。在科学家们对黑洞吸入一些气体或尘埃时会出现的现象展开研究的过程中,就发现当这些气体和尘埃被吸入黑洞的过程中,就会爆发出具有高能量的x射线,而且这种射线持续释放的时间会达到一年左右。通过这种现象,科学家则认为通过这种瞬间爆发的势态或许可以了解黑洞是如何对其宿主星系的命运产生影响的。
不过,尽管科学家们在这些方面已经进行了大量的研究,但是,在研究的过程中,却一直对那些明亮耀斑的来源有很大的争议,有一些科学家认为,这种耀斑有可能是因为落入黑洞的碎片旋转发生的变化引发的,而这种旋转盘被称之为吸积盘,这种旋转盘能够承受巨大的摩擦,并且其上面的温度可以高达1800万华氏度,甚至更高。也有一些科学家认为,之所以会发出这种明亮的耀斑,或许是因为受到黑洞高能量粒子这种冠状物漂浮在黑洞两端之上的影响,从而让其热度可以上升到18亿华氏度。
由于在科学领域中存在这些争议,为了能够将这些争议彻底消除,有一些科学家在前不久,利用国际空间站上的24小时x射线图像监测仪进行监测,在监测的过程中,就发现了一种被称之为MAXI J1820 + 070的黑洞散发出来的瞬态事件,被科学研究者观测到的这个黑洞质量是非常巨大的,甚至其质量超过了太阳质量的十倍,而这个黑洞就位于和地球相距10,000光年的狮子座方向。
由于在这次观测的过程中,利用了探测中子星内部成分监测到x射线耀斑的演变过程,而在这种监测的过程中,科学家们发现了以前从来就没有发现的细节,而这些细节正好可以对黑洞周围的区域进行描述,再加上黑洞正在消耗其伴星的物质。所以,科学家们能够发现黑洞系统有多亮,也改变了以往黑洞无法观察的局面,同时让它成为x射线在宇宙中最明亮的一道光源。利用观察到的这样一种现象,可以收集瞬间爆发出x射线的能量和时间,测量结果是有极高精确度的。在这场事件中,能够帮助科学家更好的探测到爆发中的回音,并且由此了解到从日冕散发出来的x射线,其实是由吸积盘反射引发的,并且以不同的能量和角度向地球拉伸。
在这场观测的过程中,科学家还发现那些直接从日冕射出来的x射线,在释放出来之后,会先从吸积盘进行反射,与此同时,发射的x射线之间存在毫秒级别的时间停滞,而在时间停滞的时候,所散发出来的耀斑会明显的减少。通过这种发现,也可以表明在爆炸发生的过程中,吸积盘或者日冕都会出现形状方面的变化,或许因为这种变化才会引发爆炸的事件。
在这种爆炸事件发生的过程中,可以帮助科学家们绘制一个黑暗的洞穴,并且通过光回波测量等方式对黑洞周围的区域进行测量。通过这样的一场新发现,能帮助科学家们更好的揭示一些物质的行为。
在无边的宇宙之中,存在许多神秘的现象,其中还包括很多违背人类目前认知的现象存在。而人类自 探索 宇宙以来,就一直被一个神秘的天体所困扰。自近代天文学建立以来,一代又一代天文学家都在 探索 这个秘密,它的名字就是黑洞。
到目前为止,人类对黑洞的认识也仅仅局限于黑洞能够吞噬几乎任何的物质。凡是靠近黑洞的物质,都会被他吞噬,甚至连光都会被吸收。而在有记录的材料中,黑洞甚至能够吞噬行星恒星,曾经就有天文学家观测到,有一颗恒星,就被一个比较大的黑洞吞噬掉了。
因为宇宙的背景是非常漆黑的,所以人类目前为止还不能够用肉眼直接看到黑洞具体在哪里。不过科学家可以通过探测太空之中某一个天体的变化以及光线的曲折,来判断这天体的周围是否存在黑洞。只要有黑洞的地方,周围就几乎没有任何的物质,也没有光线能够逃过黑洞的吞噬。因此在茫茫宇宙之中,如果有一片地方是非常漆黑,没有任何光线,或者是其他的物质存在的话,那这个地方就很有可能存在黑洞。
黑洞究竟是如何形成的?目前为止科学界没有定论,但是大多数科学家认为黑洞是一颗恒星在死亡之后,发生了坍缩,从而形成了黑洞。虽然从目前掌握的有限的知识来看这个解释是比较有说服力的,但是依旧还有很多人都不认可这一理论,并提出自己的看法。
因为黑洞非常神秘,而且它的力量也是非常的强大,所以许多的天文爱好者,以及天文学家都喜欢,去观察黑洞。而他们在观察与讨论的时候就会提出各种各样的猜想,其中有些猜想就非常有意思,比如如果一个航天员在宇宙中不小心掉进了黑洞,那是个航天员是不是就没命了?
大部分人都认为如果一个宇航员掉进了黑洞之中,肯定就会被黑洞的强大的引力撕成了碎片。但是也有人认为,如果宇航员掉进黑洞之中,就会被黑洞的巨大压力不断压缩,身体会不断变小,最后被压缩到纳米大小。这些都是人们的一些猜测,但是根据黑洞的一些理论来说,还有一些其他非常有意思的想法。
因为黑洞的吞噬能力非常强,所以宇航员一旦靠近黑洞,就毫无疑问会被吸进去。但是宇航员在被黑洞吸进去的时候就一定会死亡吗?这可就不一定了。因为黑洞除了具有非常强的吞噬能力之外,还有另外一种能力,那就是星际穿越,也就是说黑洞有可能还是一扇星际之门。这一点猜想也得到很多科学家的支持。
所谓的星际之门,其实和爱因斯坦所提出的虫洞理论是相似的,他们都是两个宇宙之间的连接。比如说在星际之门的这一边是太阳系,而在另一边就有可能是处女座星系或者是狮子座星系,甚至很有可能就是两个宇宙。毕竟这些都是科学家们的猜想,显然是超乎人类的想象的,目前来说并没有办法能够证明。
如果要是黑洞就是爱因斯坦所说的虫洞,或者是星际之门的话,那么宇航员掉进黑洞之中,就会穿越到达另外一个星系或者是宇宙之中,而这之间的距离有可能是其光年几百光年,甚至是几万光年。在爱因斯坦所提出的相对论之中,物体的极限速度就是光速,任何的物体都不可能超越光速,所以人类的星际旅行之中,由于很难超过光速,所以想要达到星系与星系之间的旅行是非常困难的。对此爱因斯坦经过思考后又提出了虫洞理论。
而虫洞理论之中,爱因斯坦就提到了虫洞内部的空间的流动速度是能够超过光速的。所以即使人类的飞行器本身不能够超过光速,但是如果能够进入这种超过光速的空间之中,人类的飞行器也就自然地实现了超过光速的飞行。其实这就和冲浪一样。当你踏在浪板上的时候,自己本身是没有运动的,但是因为海浪是运动的,所以,你的浪板也在不断地向前快速滑行。
根据科学家们的观测来看,黑洞很有可能就是和虫洞一样类似的天体,因为连光都能够被它吞噬,所以黑洞的内部空间的流动速度有可能就超越了光速,因此被他吸引了那些物质,很有可能就是在他的内部通过超光速的流动,在很短的时间之内就跨越了几百几千光年的距离。
所以如果人类能够研究清楚黑洞的另一端究竟是哪里的话,人类也就能够通过黑洞来进行宇宙穿梭,毕竟人类目前飞船速度离光速还很遥远,而且就算人类的飞船速度能够达到光速,那人类也仅仅能够 探索 宇宙不足10%的地方。
不过目前学术界认为,如果宇航员直接穿越黑洞的话,很大概率就会直接死亡。毕竟黑洞内部的压缩是非常的强烈的,虽然宇航员的宇航服有一定的抗压能力,但是面对如此强大的压力也很难保证人体不受到损害,因此就目前来说,如果宇航员直接被黑洞吞噬了的话,那么宇航员基本上是没有任何生还的希望的。
这仅仅是一些科学家们对于黑洞的猜想,黑洞到底是一个怎样的天体,还是一个未解之谜,以认类目前的现有 科技 水平来说是很难认识到黑洞的真正本质的,不过随着人类 科技 水平的不断发展,相信在将来的某一天,人类一定可以认识到黑洞的本质。在这之后,或许还真能够利用黑洞来做一些对人类有益的事情。
由马里兰大学天文学系Neil Gehrels奖的博士后研究员Erin Kara领导的一组天文学家将环境绘制在一个相对较小的“恒星质量”黑洞周围,该黑洞的质量是黑洞的10倍。这些观察结果提供了有关这些小黑洞如何消耗物质并释放能量的最清晰画面。这些发现将在2019年1月9日在华盛顿州西雅图举行的美国天文学会第233次会议的新闻发布会上发布。该研究还将发表在2019年1月10日的《自然》杂志上。研究小组利用国际空间站上NASA的NICER有效载荷,从最近发现的黑洞(Maxi J1820 + 070,简称J1820)中检测到X射线光,因为它消耗了伴星的物质。
X射线形成“光回声”,从黑洞附近的旋转气体中反弹出来,并揭示环境的大小和形状的变化。该研究的主要作者说:“尼尔使我们能够测量比以往任何时候都更接近恒星质量黑洞的光回波,”哈勃·卡拉说,他也是美国宇航局戈达德太空飞行中心的共同任命研究员。 “以前,这些内吸积盘的回声只能在超大质量黑洞中看到,这些黑洞的质量为数百万至数十亿个太阳质量,并且经历缓慢的变化。
像J1820这样的恒星黑洞质量要低得多,并且演化得更快,因此我们可以看到人类时间尺度的变化:J1820距离地球约10,000光年,位于星座狮子座(Lesstellation Leo)方向。天文学家直到2018年3月11日才发现黑洞的存在,当时日本航天探索局的全天X射线图像监控器Maxi也在空间站上发现了爆炸。几天来,J1820已经从一个完全未知的黑洞变成了X射线天空中最明亮的光源之一。
沿着喷发的尾巴消失。美国国家航空航天局戈达德·尼瑟尔(NASD Goddard Nicer)主任,天体物理学家扎文·阿尔祖马尼安(Zaven Arzoumanian)表示:“尼克尔的设计足够敏感,可以研究被称为中子星的微弱,非常稠密的物体。
狮子座喜欢一个人之后,是那种会彻底走出来,让对方彻底了解自己的人。他会想毫无保留的把一切都给你,把你宠到无法无天,有点极端。狮子座爱情是由对感情、神圣感和仪式感的渴望而产生的。一般可以理解为,狮子座是一个面对感情特别认真的人。但错觉往往就是这样产生的。
狮子座可能会说:当两个人开始暧昧时,他们说他们爱你,但我只是玩玩而已。当我们约会时,唉,我还没有爱上你,狮子座也不会显得那么严肃。我称之为死亡边缘的反复测试。只要你和狮子座,有过争吵,有过分手的意向,或者离开,当狮子座泪流满面的时候,他(她)都忍不住落下。
因为占有欲强,喜欢控制人,束缚对方,狮子座能给自己安全感,这是极其可怕的,会有一些严重的精神洁癖。如果他们在恋爱中受挫,他们的第一反应不是责怪别人,而是自己做得不够好,给你的不够多,所以会让你离开他的身边。甚至很多事情,狮子明明知道眼前有个黑洞,也会毫不犹豫的加入进去。
感觉支离破碎真的有这么夸张吗?众所周知,十二星座中的狮子座一直是个爱动脑的人。尤其是对于狮子座,的女孩,我们常说狮子座是工作中的国王,生活中的女王。这些前提是基于爱的缺失。也许他们遇到的并不是我们所说的爱情。狮子座眼中的爱,征服他人的欲望,得不到却又挠心的感觉,就是他们所说的“爱”。
狮子座是一个恋爱后超级没有安全感的人。这对公狮子和母狮子都是一样的。从一只强壮的狮子退化成一只娇小的猫只需要一个物体。狮子座基本上不可能有好的关系。爱情是他们最难克服的,但人往往太过激情,总是在感情中碰壁,找不到自己的真爱。
黑洞、白洞、虫洞都是宇宙中的特殊极端存在,它们的共同点为:都是引力导致的极端结果,遵从爱因斯坦引力场方程(简称场方程),公式表述如下:
这个公式的推导过程很复杂,这里就不展开说了。虽然这三个“洞”都是由于引力场导致的,但性质却完全不一样。它们到底是什么,躲在哪里,分别了解这几个“洞”后就知道了。
黑洞简单地说,黑洞就是物质压缩到极限产生的一种奇异现象。理论上任何物质都有可能压缩到极限,从一个原子,到一个星球,只要压力足够大,都有可能成为一个黑洞。这个压力要多大呢?没有一个具体数值,但物质被压缩的极限是有公式计算的。
这个公式就是史瓦西半径公式,表述为:R=2GM/C^2。这里的R表示史瓦西半径,G为引力常量,M为物体质量,C为光速。这个公式是1916年天体物理学家卡尔·史瓦西,根据爱因斯坦刚发表不久的广义相对论中引力场方程推导出来的。
这个公式的意义就是,任何物质只要被压缩到自身质量的史瓦西半径以内,就会发生奇异变化:所有物质会无法避免地坠落到核心的奇点上,并以史瓦西半径为界形成一个球状空间,这个空间具有无限曲率,任何物质一旦进入这个空间就再也无法逃逸,只能坠落到中心的奇点上,连光也不例外。
这个史瓦西半径有多大呢?根据公式计算,一个氢原子质量约为167410^-27kg(千克),其史瓦西半径就是约24810^-54m(米);地球的质量约为610^24kg,史瓦西半径约为89mm(毫米);太阳的质量约为210^30kg,史瓦西半径就约为2964m。
科学家们认为,在大型强子对撞机中,通过接近光速的粒子对撞,巨大的压强有可能制造出原子级别的微型黑洞。这种想法还只是存在理论上,这种微小的黑洞目前尚未能捕捉到。理论上,宇宙大爆炸时期会留下许多微型黑洞,根据霍金辐射理论,原子级黑洞会瞬时蒸发,因此至今还没有发现这种微型黑洞。
宇宙中,已发现最小的黑洞在太阳质量3倍以上。这些黑洞都是大质量恒星在死亡时,内部发生热核失控,引发超新星大爆炸后,极端的压力将核心部分物质压缩到自身质量的史瓦西半径中,从而成为一颗黑洞的。
一般认为大于太阳质量30~40倍的恒星,死亡时会直接留下一颗黑洞。宇宙黑洞的形成原因,还有大质量天体的碰撞、吸积,超过质量临界点而坍缩形成。比如中子星通过吸积,质量超过奥本海默极限,就会被压缩成一颗黑洞。
理论上因为黑洞质量都在核心的奇点上,而那个奇点无限小,这样黑洞就被理解为体积无限小,密度无限大,曲率无限大,热量无限高。这4个无限的前提是体积无限小,才导致后面三个无限的出现。
黑洞曲率无限大,是指史瓦西半径内,其临界处又称为黑洞事件视界。所谓曲率就是质量导致周边时空的扭曲,表现为引力。在距离遥远的地方,其引力依然遵循万有引力定律,是与质量成正比与距离平方成反比的,与任何天体的引力是一样的。
由于黑洞史瓦西半径内引力无限大,任何靠近黑洞的物质都会被“吃掉”,有去无回,因此黑洞就会变得越来越大。现在宇宙中发现最大的黑洞,名为SDSS J07373996+3844132,质量是太阳的1040亿倍。
这就是黑洞的前世今生。
中子星变黑洞的过程中子星是目前宇宙中发现密度仅次于黑洞的天体,是中大质量恒星,也就是约8~30倍太阳质量的恒星,在演化后期发生超新星大爆炸后,核心部分留下的一个致密的核。
这个核的半径只有约10km(千米或公里),密度高达1~20亿吨/cm^3(立方厘米),表面压力达到10^28个大气压,比地形压力大33万亿亿倍,比太阳中心压力大33亿亿倍。
中子星的质量一般维持在太阳质量的144~3倍左右。根据泡利不相容原理,小于太阳质量144倍时成不了中子星,只能成为白矮星,由电子简并压支撑星体形态;而中子星则依靠中子简并压支撑着重力压,保持着中子星形态,当质量超过临界点时,中子简并压就无法支撑重力压力,从而中子星无法保持星体形态,很快坍缩成一颗夸克星或黑洞。
由于中子星引力巨大,会将周边附近的天体或星际物质不断吸积到自身,不断增加质量,因此蜕变成更致密天体的可能性很大。
夸克星还是一种理论假想的存在,目前还没有发现这种天体,所以,一般认为中子星超过奥本海默极限会直接坍缩成黑洞。奥本海默极限就是中子星 探索 的质量临界点,这个临界点目前还没有准确定论,科学界经过观测发现和理论推算,一般认为在太阳质量的2~3倍之间。
黑洞是恒星(或任何天体)的顶级尸骸,就是任何天体变成黑洞后就到顶了。
白洞白洞是与黑洞正好相反的一个理论猜想,只是物理学家们根据爱因斯坦场方程假设的一个数学模型。迄今为止,白洞还没有被观测证实。这个模型的基本定义是,黑洞不断吞噬宇宙物质,白洞却正好相反,不断向宇宙中喷射出物质。
理论上黑洞和白洞都是宇宙中的极端天体,黑洞的引力无限大,白洞的排斥力无限大,它们都有一个封闭的边界,进入黑洞视界的物质是有去无回,连光也不例外;而白洞的视界不允许任何物质进入,只出不进,同样连光也不例外。
因为白洞还只是理论上存在的一种假设天体,因此白洞的成因说法不一,其中比较有代表性的观点是,宇宙大爆炸开始时,由于爆炸不充分不均匀,一些没来得及爆炸的致密核被抛射出来,这些被抛出的致密核仍处于奇点状态,只是爆炸延迟了,有的延迟了100多亿年才爆发,这种爆发就是白洞。
类星体核心巨大的引力源就是一个白洞,喷发出的物质与周围物质发生碰撞,不断迸发出高能射线。
除此之外,还有几种观点:之一,白洞是黑洞的“反演”,就是当黑洞坍缩到了极限会发生质变,也就是反坍缩爆炸,由此从向内吸积能量转化为从核心向外喷发能量;之二,就像宇宙中存在着正负物质一样,白洞和黑洞是宇宙中的正洞和负洞,一个释放能量,一个吸收能量,性质相反。
还有观点认为,黑洞吸收的物质,会从另一端的白洞喷发出来,连接黑洞和白洞的这根管道就是虫洞。黑洞和白洞有可能处于相同时空,但距离遥远的两个区域,也可能分别处于正反不同性质的两个时空。
不过这些理论迄今为止,依然是公说公有理,婆说婆有理,因为没有观测到虫洞的真实存在。那么虫洞到底存不存在呢?很难说。科学发现的最大乐趣,莫过于根据理论提出的预言,最终被证实真实存在。黑洞和引力透镜就是这样被发现的,白洞会被发现或最终被否定吗?我也不知道。
虫洞虫洞也是根据爱因斯坦场论提出的一种预言。“虫洞”这个概念最早于1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆提出,后来,爱因斯坦和纳森·罗森两位物理学家对这个理论进行了完善,因此人们又把虫洞称为“爱因斯坦-罗森桥”,也叫时空隧道,意指连接两个遥远时空的多维空间隧道。
这种时空连接很可能会连接到“婴儿宇宙”,也就是宇宙诞生后不久刚刚诞生星系和恒星的时期,这种时空距离我们有138亿光年,甚至更长。
通俗地说,虫洞犹如高速路或火车穿越山峰的隧道,如果没有这个隧道,要到山的另一面就需要翻过山巅,或弯许多路,而穿越隧道就近很多。因此虫洞被认为是宇宙空间存在的“捷径”或“抄近道”,有了这个捷径,就能够实现遥远时空的瞬时转移,比如很快到达婴儿宇宙,到达目的地所需时间相对不走捷径,就会超越光速许多倍。
但这种“跨越”并没有增加速度,只是“抄了近道”,不违背光速极限的原则。因此,虫洞穿越是人类突破速度瓶颈,或者说突破光速藩篱的一个可能选项。但虫洞也像白洞一样,还只存在于科学幻想和理论猜想阶段,并没有发现真实存在,未来能不能发现或利用,也还是一个未知数。
有关虫洞的成因,也有多种说法。比如前面说的,黑洞与白洞之间存在一个物质输送管道,就是虫洞;还有白洞和黑洞碰撞,会形成虫洞等等。
总体上说,虫洞是巨大引力场作用下形成的时空漩涡,巨大质量的天体旋转及其相互作用过程会对时空造成扭曲,形成时空漩涡或陷阱。这有点像海水中的巨大漩涡,无处不在但又转瞬即逝,有些漩涡能让两个相距很远的局部瞬间离得很近,这种时空漩涡在宇宙中就被称为“虫洞”。
由于虫洞具有不确定性和转瞬即逝的性质,即便发现虫洞真实存在,能否利用也颇有争议。有人认为,只有负能量或暗物质能够维持虫洞的稳定。而负能量和暗物质在目前也还是一种理论假设,人们并不清楚这些玩意到底是什么。
因此,虫洞穿越现在还只是个科幻或神话,或许永远是个神话。
结论:从以上介绍,我们可以看出,黑洞、白洞、虫洞说起来都是“洞”,但不是普通的洞,而真正可以说有点像洞的,只有虫洞,其余的两个都是一种特殊天体。从根本上说,这三个“洞”都是引力场导致的现象或者说存在,但它们之间具有完全不一样的性质,对人类未来的影响和作用也不一样。
目前,科学家通过巨大努力和代价,已经拍摄出了第一张黑洞照片,证实了黑洞的真实存在。但白洞和虫洞还只存在于理论阶段,未来能不能发现,能不能被人类所利用尚无法定论。
茫茫 宇宙 是由一切天体所组成的,目前地球是唯一有生命体存在的天体。 宇宙 神秘莫测,黑洞也是宇宙中存在的一种特殊天体,黑洞的种类多样,你们知道有哪些宇宙黑洞吗接下来就由本站我为大带来宇宙中十大最恐怖黑洞,以下排名部分先后,大家赶紧来看看吧!
宇宙中十大最恐怖黑洞一、平坦黑洞
由于黑洞距离地球非常遥远,科学家很难收集到一些关键性的线索,这些信息可以帮助研究人员解决许多围绕黑洞的谜团。然而,研究人员闲杂试图揭开平坦黑洞的神秘属性。黑洞拥有强大的引力,即便是光都无法逃脱,如果物质坠入事件视界之内,那么将在黑洞的引力作用下跌落其中,而科学家们在实验室中通过光纤创造了人工的事件视界,研究所谓的霍金辐射是如何逃逸出黑洞的。
二、流浪黑洞
当星系发生碰撞时,黑洞可能在碰撞中被踢出星系,在宇宙空间中开始漫游旅程。科学家发现的第一个流浪黑洞被命名为SDSSJ0927+2943,它的质量大约为太阳质量的6亿倍,并以每小时590万英里(约为950万公里每小时)的速度四处漂流,研究人员推测可能有数以百计的流浪黑洞漂移至银河系。图中显示的为艺术家构想的一个流浪黑洞从一个球状星团附近通过的景象。
三、最小的黑洞
到目前为止,科学家们发现了质量最小的黑洞少于三倍太阳质量,可谓是个“小个头的宇宙怪物”,这颗黑洞被命名为IGR J17091-3624,接近理论上黑洞质量的最小值。虽然这个黑洞具有相对而言非常小的质量,但美国宇航局的钱德拉X射线空间望远镜却能探测到异常快的喷射流,在恒星级黑洞中算是最快的,速度相当于光速的3%,即每小时2000万英里,或者约为每小时3200万公里。
四、最古老的黑洞
科学家们发现了可谓是最为古老的黑洞,其被命名为ULAS J1120+0641,其出生的年代仅仅在宇宙大爆炸之后的77亿年,而宇宙大爆炸被认为发生于137亿年前,因此这个黑洞堪称最古老的黑洞。图中是艺术家绘制的ULAS J1120+0641黑洞的景象,其质量是太阳质量的20亿倍。同时,这也是在早期宇宙中发现的最遥远以及最明亮的类星体。
五、旋转最快的黑洞
黑洞通常都会以非同寻常的速度旋转,并影响到周围宇宙空间的结构,一个被命名为GRS 1915+105的黑洞位于天鹰座方向,距离地球大约35万光年,以每秒950转以上的速度旋转。
图中显示了黑洞在旋转与不旋转情况下周围时空的变化,对于没有旋转的黑洞,白色区域较大,而右边旋转黑洞的白色区域较小,从这点可以推测旋转黑洞的气体可以距离事件视界非常近的轨道运行,因此其半斤也更小一些。如果物质落入黑洞的吸积盘,不可能存在逃逸的可能,旋转将以每小时333亿英里的速度进行,大约为536亿公里每小时,几乎达到了光速的一半。
六、最亮黑洞
尽管黑洞的引力可以使得光线都无法逃脱,但是黑洞可以组成类星体的核心结构,而类星体却是宇宙中最强大、而且最有活力的天体。本张图显示了在2003年哈勃空间望远镜拍摄的类星体3C 273的图像,右边的图详细揭示了类星体的一些关键信息,从图像中可以看书中央较为明亮的光线被阻挡了一部分。
七、最大质量的超级黑洞
其中一个位于NGC 3842星系中,其距离我们32亿光年之遥,该星系是狮子座星系群中的一个最为明亮的天体,通过凯克望远镜等的观测证实了NGC 3842星系中黑洞达到了97亿倍太阳质量。另一个黑洞位于NGC 4889星系中,其距离我们大约335亿光年,是后发星座中一个最为明亮的天体,其拥有的黑洞质量与前者相当,甚至更大。
八、互相吞噬的黑洞
在NGC 3393星系中存在着两个异常活跃的黑洞,科学家认为其中存在两个较小黑洞合并的事件,这两个黑洞由于距离太近,而其中一个黑洞正在消耗并吞噬另一个黑洞所存在星系的核心物质。本项观测首次发现了两个黑洞的合并事件,研究人员通过是同美国宇航局钱德拉X射线空间望远镜探测到的两个黑洞一个具有3000万倍太阳质量。
九、典型中等质量黑洞
科学家们认为黑洞的质量可划分为三个等级,即大质量黑洞、中型黑洞、以及小型黑洞,当然在几乎每一个星系核心都潜伏的一个质量达到百万计或者数十亿倍太阳质量的黑洞,质量较小的黑洞可达到数倍太阳质量。在银河系中央,科学家认为这里存在一个质量超过400万倍太阳质量的黑洞。美国宇航局雨燕X射线天文观测卫星发现在NGC 5408中存在挂怪异的X射线源,存在一个1155天的周期循环。
十、子弹射击黑洞
科学家发现编号为H1743-322的黑洞似乎在方向喷射“子弹”,这些被黑洞喷射出来的高速物质是电离气体团块,在黑洞的吸积盘上被反向喷射出来,酷似黑洞在“打嗝”。研究人员认为黑洞喷射出的电离气体团块可对星系中的恒星以及行星产生影响,甚至也可能影响星系中的电磁场环境。
看完上述我为大家盘点的宇宙中十大最恐怖黑洞,相信大家都了解黑洞恐怖在哪里了吧!黑洞可算得上是宇宙中的庞然大物,目前已知的宇宙中最古老的黑洞是源于宇宙大爆炸后所形成的,关于宇宙黑洞的探索还需要科学界不断努力~~
世界上最大的黑洞
黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速。那你们知道世界上最大的黑洞是什么吗下面就由我来为你解答。
宇宙中最大的黑洞是芬兰科学家发现的一个巨大的双黑洞系统,它的体积等同于整个银河系,质量是太阳的180亿倍!
据外国媒体报道,芬兰科学家近日发现了一个巨大的双黑洞系统,经过研究,科学家们发现,这是目前宇宙中最大的黑洞,它的体积等同于整个银河系,质量是太阳的180亿倍!
这个宇宙最大黑洞是此前天文学家所记录最大黑洞的6倍,它距离地球35亿光年,形成在OJ287类星体的中心位置据悉,类星体是一种非常明亮的星体,这种星体在持续螺旋进入一个大型黑洞后释放出大量辐射线。
宇宙中最大的黑洞
史瓦西黑洞就是所谓的“寻常黑洞”。它是直接由较大的恒星演化而来的。恒星到晚期时核燃料消耗殆尽,辐射压急剧减弱,星体在其自身引力的作用下坍缩。若质量大于3倍的太阳,其产物就是黑洞。在宇宙空间里,此类黑洞具多数,其最大质量一般不超过50倍的太阳。
2009年发现的宇宙中最大的黑洞
2009年,天文学家发现一个迄今为止最大的宇宙黑洞。该黑洞的质量是太阳质量的640亿倍。科学家通过对天文望远镜拍摄到的信息进行计算机重建模型后发现,该黑洞的体积比原来的预测要大2至3倍。该黑洞坐落于M87超大星系的核心区域,但和我们银河系中黑洞不同的是这个超大黑洞并不位于M87超大星系的中心位置。根据天文学原理,更大的星系中存在的黑洞质量和体积也应该相应的更大,而我们银河系附近有那么多的超大星系存在,所以在另外星系中发现更大的黑洞应当只是时间问题。
中国科学家发现宇宙中最大的黑洞
中国科研团队发现宇宙最亮、中心黑洞质量最大的类星体。它是宇宙早期的超级黑洞和最亮天体,也是唯一用2米级的望远镜发现的一颗宇宙早期类星体。
这一最新研究成果发表在2015年2月26日出版的国际顶级科学期刊《自然》上。德国马普天文研究所的BramVenemans博士以《年轻宇宙里的巨兽》同步发表评述。中国科学院国家天文台陈建生院士认为这一工作“基于中国的中小天文设备发现了迄今为止遥远宇宙中的最亮天体,可喜可贺”。CNN、路透社等报道了这一发现。
类星体是1963年被发现的一类特殊天体。它们因看起来是“类似恒星的天体”而得名,但实际上却是银河系外能量巨大的遥远天体,其中心是猛烈吞噬周围物质的质量在千万太阳质量以上的超大质量黑洞。这些黑洞虽然自身不发光,但由于其强大的引力,周围物质在快速落向黑洞的过程中以类似“摩擦生热”的方式释放出巨大的能量,使得类星体成为宇宙中最耀眼的天体。
目前,天文学家们通过大型巡天已经发现了20多万颗类星体,它们分布于宇宙大爆炸之后7亿年至今,对应的宇宙学红移从7085到005。通过对高红移类星体的研究,人们可以追溯到早期宇宙的结构和演化。然而,高红移类星体由于距离太过遥远,使得它们虽然自身能量巨大,但在地球上看起来的亮度并不亮,因此被发现的数目相对较少。在已发现的20多万颗类星体中,距离超过127亿光年的类星体只有40个左右。
近年来,北京大学物理学院天文学系教授、科维理天文与天体物理研究所副所长吴学兵领导的研究团队发展了一套基于光学和红外波段天文测光数据选取红移大于5的类星体候选体的有效方法,并利用多个望远镜的光谱观测发现了许多高红移类星体,其中最高红移的是一颗名为SDSSJ0100+2802的类星体。
它的第一个光学波段光谱是在2013年12月29日利用云南丽江的24米望远镜拍摄的,吴学兵等初步判定它是一颗红移高于62的类星体。随后他们联合美国、智利等国的天文学家利用国外的多镜面望远镜、大双筒望远镜、麦哲伦望远镜和双子座望远镜所作的后续观测进一步确认它是红移为63的类星体。利用观测到的光谱数据,他们估计出该类星体的光度超过太阳光度的430万亿倍,比目前已知的距离最远的类星体还亮7倍。其中心的黑洞质量达到了120亿个太阳质量,使得它成为目前已知的高红移类星体中光度最高、黑洞质量最大的类星体。
论文第一作者和通讯作者吴学兵教授说:“该类星体非常特别,当我们发现在宇宙大爆炸9亿年后就存在这样一颗中心黑洞质量如此之大、光度如此之高的类星体后感到极为兴奋。它就像遥远夜空中一盏最明亮的灯塔,其耀眼的光芒可帮助我们了解到很多以前无法了解的宇宙早期的信息。它如此之大的黑洞质量,也对宇宙早期黑洞形成与增长的现有理论提出了巨大挑战。”
论文合作者、北京大学博士研究生王飞格说:“这颗类星体最初是由我们使用中国云南丽江的24米光学望远镜发现的,它也是世界上唯一一颗利用2米口径的望远镜所发现的红移6以上的遥远类星体。我们为此感到特别自豪!”
论文合作者、美国亚利桑那大学著名华裔天文学家、北大科维理天文与天体物理研究所特聘教授樊晓晖补充说,“这一极亮类星体的发现对宇宙早期黑洞成长的理论模型提出了很强的限制,支持了在宇宙早期黑洞比星系增长得更快的观点,并为未来研究早期宇宙中黑洞和星系的形成和演化提供了一个特别的实验室。”
据了解,该研究团队将利用包括哈勃太空望远镜在内的多台国际大型天文望远镜对这一特殊的遥远类星体进行仔细的后续观测,期待揭晓更多与之相关的科学奥秘。
陈建生院士在评价这一发现时说:“中国天文学家能够用国内2米级小望远镜发现了国际上通常需要10米级望远镜才能发现的天体,说明我国天文学家富有创新思想。但因为我国没有大望远镜,所以后续的深入研究不得不依靠国外大望远镜,我国参与国际下一代30米口径巨型望远镜的建设对今后中国天文的发展是非常必要的。”
宇宙中最大的黑洞究竟有多可怕?
黑洞是一种引力场极强的天体,同时也是宇宙中密度最大的天体。
目前人类发现的宇宙中最大黑洞的质量是太阳的660亿倍,位于类星体TON618中心,距离地球104亿光年。
根据霍金的推测,黑洞中心存在一个奇点,该奇点体积无限小,密度无限大,时空曲率无限高。
黑洞周围则存在一个视界,由于黑洞的引力极其强大,使得视界内的逃逸速度大于光速,然而宇宙中没有物体的运动速度能够超越光速,这意味着黑洞能够吞噬一切掉入该视界范围内的物质。
黑洞根本不挑食,无论是行星还是恒星、中子星,在黑洞面前都只是美食。而且体重大的黑洞基本上只吃不拉,只会越吃越胖、越吃越猛。只有那些小质量微型黑洞才会在短时间内瘦身蒸发掉。
为此,科学家们根据黑洞的体重,给它们划分了不同的等级,分别是,
微型黑洞:
这是一种极其微小的黑洞,又叫量子黑洞或迷你黑洞,理论上该黑洞的质量下限是普朗克质量。由于是量子级别的黑洞,所以它们和普通的黑洞有着很大的差异。虽然目前还未发现过微型黑洞,但是科学家相信它们的存在。
恒星级黑洞:
这是我们通常所说的黑洞,质量与恒星相当。当一颗恒星濒临死亡时,余下的核心质量大于三倍太阳质量,那么它就会坍缩成一颗恒星级黑洞。
中等质量黑洞:
质量一般在10010万倍太阳质量之间。根据相关理论,这种黑洞一般是恒星级黑洞吃多了长胖后所达到的级别,令人意外的是科学家目前在宇宙中只发现数量很少的这种黑洞。
超大质量黑洞:
就是质量在10万倍太阳质量之上的黑洞,质量上不封顶。这种黑洞一般位于星系中心,对形成星系至关重要。银河系中心就存在一个超大质量黑洞。TON618中的黑洞就属于超大质量黑洞。
黑洞通常是天体引力坍缩的结果,大质量恒星死亡后都会成为黑洞。不过,TON618这类超大质量黑洞并不是直接由恒星坍缩形成的,而是通过不断地吞噬其它物质,与其它黑洞合并,最终成长起来的。
黑洞的质量越大,其引力场也就越强,视界半径也就越大。TON618中的那个黑洞的视界半径就已经达到了1920亿千米,大约是太阳半径的27600倍。从体积上来说,它的体积是宇宙中已知体积最大恒星盾牌座UY的420万倍。
根据科学家的推测,类星体就是活跃星系核中心的超大质量黑洞,其亮光就来自于这些黑洞的吸积盘所释放的光。如果没有吸积盘,那么黑洞会成为一个不可见的天体。类星体TON618就是宇宙中最亮的物体之一,它的光度是太阳的140万亿倍,因此我们才能在100多亿光年之外看见它。
类星体虽比星系小很多,但是释放出的能量却是星系的上千倍,所以非常亮。之所以如此,就是因为TON618中心存在一个超大质量黑洞。由于该黑洞质量非常大,所以它拥有一个宽度约一光年左右的吸积盘。
吸积盘是黑洞周围的物质被黑洞强大的引力吸引、撕碎并绕黑洞高速运动所形成的,在此过程中会释放出巨大的能量。
尽管TON618无比巨大,不过就算给它足够的时间,它的质量也不可能无限增长,最多将它所在的整个星系吞噬掉。因为宇宙正在加速膨胀,星系之间不仅相隔甚远且还在相互远离。不过就算是这样,该黑洞仍然是宇宙中已知最恐怖的存在。
宇宙十大黑洞排名
宇宙十大黑洞排名:
1、最大质量的“超级黑洞”
其中一个位于32亿光年之外的NGC3842星系。该星系是狮子座中最亮的天体。凯克和其他望远镜的观测证实NGC3842中的黑洞是太阳质量的97亿倍。另一个黑洞位于NGC4889星系,大约335亿光年远。它是晚期星座中最亮的天体。它的黑洞质量等于或大于这个。
2、旋转最快的黑洞
黑洞通常以不寻常的速度旋转,并影响其周围空间的结构。一个名为GRS1915+105的黑洞位于大约35,000光年之外的天鹰座方向,以每秒950转的速度旋转。它展示了黑洞周围的时空是如何随着它旋转或不旋转而变化的。非旋转黑洞的白色区域较大,而右旋转黑洞的白色区域较小。由此可见,旋转黑洞的气体可以非常接近视界,因此半衰期较小。
3、典型的中等质量黑洞
科学家认为,黑洞的质量可以分为三个层次:大质量黑洞、中等大小黑洞和小黑洞。当然,几乎每个星系核心都潜伏着一个质量为太阳质量数百万或数十亿倍的黑洞,而质量较小的黑洞可以达到太阳质量的几倍。在银河系的中心,科学家们认为有一个黑洞的质量超过太阳质量的400万倍。NASA的swiftX射线天文观测卫星在NGC5408中发现了一个奇怪的X射线源,周期为1155天。
4、漫游在宇宙的黑洞中
当星系碰撞时,黑洞会在碰撞中被踢出星系,开始在太空中漫游。科学家发现的第一个漫游黑洞名为SDSSJ0927+2943。它的质量大约是太阳的6亿倍,以每小时590万英里的速度漂移。研究人员推测,数百个流浪黑洞可能会飘进银河系。这张显示了一个艺术家对一个游荡的黑洞经过一个球状星团的看法。
5、“聪明”黑洞
虽然它们的引力可以阻止光逃逸,但黑洞可以形成类星体的核心结构,类星体是宇宙中最强大、最动态的物体。这张照片显示的是2003年哈勃太空望远镜拍摄的类星体3C273。图像详细描述了类星体的一些关键信息。从图中可以看到,中间的比较亮的光。
6、最古老的黑洞
科学家发现了最古老的黑洞ULasJ1120+0641。它诞生于宇宙大爆炸之后的77亿年,而宇宙大爆炸被认为发生在137亿年前。因此,这个黑洞可以被称为最古老的黑洞。这张展示了一位艺术家对黑洞UlasJ1120+0641的看法,它的质量是太阳的20亿倍。它也是宇宙早期发现的最遥远、最明亮的类星体。
7、神奇子弹射向黑洞
科学家们发现,这个被命名为H1743-322的黑洞似乎在向这个方向发射子弹。黑洞喷射出的高速物质是电离的气体质量,它们在黑洞的吸积盘上反向喷射,类似于黑洞的“打嗝”。研究人员认为,黑洞释放的电离气体团可以影响星系中的恒星和行星,甚至可能影响星系中的电磁环境。
8、吃“黑洞”
NGC3393有两个非常活跃的黑洞。科学家认为两个较小的黑洞合并了。这两个黑洞靠得太近,其中一个正在吞噬另一个所在星系的核心物质。这是第一次两个黑洞合并。研究人员利用美国宇航局的钱德拉x射线太空望远镜探测到两个黑洞,其中一个的质量是太阳的3000万倍。
9、宇宙中最小的黑洞
到目前为止,科学家已经发现最小的黑洞质量不到太阳的三倍。它可以被描述为一个“宇宙小怪物”。这个被命名为IGRJ17091-3624的黑洞,理论上接近于黑洞的最小质量。尽管它们的质量相对较小,但NASA的钱德拉x射线太空望远镜可以探测到异常快速的喷流,它是所有恒星黑洞中速度最快的,速度相当于光速的3%,或每小时2000万英里,或约3200万公里。
10、黑洞的平面
由于黑洞离地球太远,科学家很难收集到关键线索,帮助研究人员解开围绕它们的许多谜团。然而,研究人员正忙于解开扁平黑洞的神秘属性。黑洞有很强的吸引力。光不会逃逸。如果物质落入视界,就会受到黑洞的引力作用。科学家们利用“光纤”在实验室中创造了一个人造视界,以研究所谓的霍金辐射是如何从黑洞逃逸的。
目前为止世界上宇宙中最大的黑洞是哪一个?
宇宙中总是有未解的谜团,科学家们一直在研究宇宙,宇宙中有许多黑洞,所以你知道宇宙中最大的黑洞是什么吗?据说,芬兰科学家在研究宇宙中最大的黑洞时有一个重大突破,之后他们发现了宇宙中最大的黑洞。质量是太阳的180亿倍!
Ton618,宇宙中最大的黑洞
宇宙中有许多不同的黑洞,宇宙中最大的黑洞是什么?是Ton618。芬兰科学家发现了一个巨大的双黑洞系统。通过研究发现,这是宇宙中最大的黑洞,质量是太阳的180亿倍!
事实上,早在2008年,芬兰天文学家就发现了宇宙中最大的黑洞。经过数据模拟,迄今发现的宇宙中最大的黑洞有多大?只能说它是无限的,它的质量是太阳的180亿倍,它的体积相当于整个银河系。如果银河系靠近宇宙中最大的黑洞,它足以吞噬整个银河系。原生黑洞,人造黑洞太弱了!
巨型黑洞的危害
宇宙中最大的黑洞存在的可怕之处之一是它的巨大引力,普通黑洞就难以理解它的引力,而超大质量黑洞的存在甚至更可怕。超大质量的黑洞有足够的引力在瞬间撕毁星系的组成。
在即将形成恒星的星系中,一个巨大的黑洞将导致恒星所在的星系停止恒星的形成,也就是说,一个巨大的黑洞可能导致恒星变得不育,如果它是一颗正常恒星,恒星将在瞬间分裂。
宇宙中最大的黑洞是哪一个?
很可能就是宇宙本身。
黑洞有各种各样的形式,从只有一个基本粒子大小,质量只有几十万吨的“量子黑洞”,到恒星级黑洞、星系中心巨型黑洞等都有。
从理论上说,黑洞并不一定是密度无限大的点,只要其相对密度产生的引力足以“囚禁”住光就可以了。理论计算,一个星系大小的黑洞,其平均密度甚至可以比水还要小。
依此计算,按照可观测宇宙的平均密度,很可能同样能够囚禁住光。以此来说,如果我们的宇宙是正曲率分布的,很可能我们的宇宙本身就是一个硕大无比的黑洞。
宇宙中最大的黑洞有多大,为何说它让人毛骨悚然?
黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种超高密度天体,由于类似热力学上完全不反射光线的黑体,故名为黑洞。芬兰科学家在宇宙中发现了一个巨大的双黑洞系统,经过研究发现,这是目前宇宙中能观测到的最大的黑洞,质量是太阳的1960亿倍!黑洞是由质量非常大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽后,发生引力坍缩产生的。黑洞可以吞噬进入到黑洞的一个事件视界内的任何物质和辐射,甚至传播速度最快的光也逃逸不出
黑洞几乎隐形。黑洞是宇宙中时空破裂的地方,任何物质都无法逃脱它的饕餮巨口,所以在我们的星球附近,如果存在一个黑洞,无疑是令人毛骨悚然,胆战心惊的。没有东西能够逃脱黑洞的引力,光也不例外。所以一般的光学望远镜是无法直接观测到黑洞的,但是天体物理学家能够通过周围被撕裂的恒星物质及能量流探测到黑洞。气体微粒在黑洞周围形成漩涡,并喷射出强大的X光,只能靠这些线索来观测黑洞的质量和大小。
黑洞能够停止时间。假设你能够安然无恙地身处黑洞并观察周围物体,那么你将发现物体在通过事件视界时会减缓速度、凝固在时间里,仿佛它们从未通过事件视界。这是由于时空扭曲,光到达你眼睛所需的时间变得无限长。随着时间的推移,光波变得越来越长,光变得越来越暗淡,最终变成红外辐射、无线电波,消失在视野里。
黑洞会吸引任何靠近它的物质。由于黑洞引力极大,导致黑洞能够以极快的速率拉扯物体,包括光。但这完全是由于引力的作用,根据万有引力公式,如果你将太阳替换成一个同等质量的黑洞,那么太阳系内的所有东西都将照常运行。
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