黑洞是什么東西里面有什么
黑洞是什么東西里面有什么
黑洞是一種仍在探測的天體，據(jù)說具有無窮的吸引力，能將一切物體吸入，甚至連光線都逃不過。下面是小編分享的黑洞的簡介，一起來看看吧。
黑洞的簡介
黑洞是現(xiàn)代廣義相對論中，宇宙空間內(nèi)存在的一種密度極大體積極小的天體。黑洞是由質(zhì)量足夠大的恒星在核聚變反應(yīng)的燃料耗盡而死亡后，發(fā)生引力坍縮產(chǎn)生的。黑洞的引力很大，連光都無法逃脫。其實黑洞并不“黑”，只是無法直接觀測，但可以借由間接方式得知其存在與質(zhì)量，并且觀測到它對其他事物的影響。
黑洞是現(xiàn)代廣義相對論中，宇宙空間內(nèi)存在的一種密度無限大體積無限小的天體。黑洞的引力很大，使得視界內(nèi)的逃逸速度大于光速。
1916年，德國天文學(xué)家卡爾·史瓦西(Karl Schwarzschild，1873～1916年)通過計算得到了愛因斯坦引力場方程的一個真空解，這個解表明，如果將大量物質(zhì)集中于空間一點，其周圍會產(chǎn)生奇異的現(xiàn)象，即在質(zhì)點周圍存在一個界面——“視界”一旦進入這個界面，即使光也無法逃脫。這種“不可思議的天體”被美國物理學(xué)家約翰·阿奇巴德·惠勒(John Archibald Wheeler)命名為“黑洞”。
“黑洞是時空曲率大到光都無法從其視界逃脫的天體”。[1-3] (電磁波)也逃逸不出。
黑洞無法直接觀測，但可以借由間接方式得知其存在與質(zhì)量，并且觀測到它對其他事物的影響。借由物體被吸入之前的因高熱而放出和γ射線的“邊緣訊息”，可以獲取黑洞存在的訊息。推測出黑洞的存在也可借由間接觀測恒星或星際云氣團繞行軌跡取得位置以及質(zhì)量。
科學(xué)家最新研究理論顯示，當(dāng)黑洞死亡時可能會變成一個“白洞”，它不像黑洞吞噬鄰近所有物質(zhì)，而是噴射之前黑洞捕獲的所有物質(zhì)。
科學(xué)家猜測穿過黑洞可能會到達另一個空間，甚至是時空。
黑洞里面是什么
“黑洞”是一種天體：它的引力場強大得就連光也不能逃脫出來。根據(jù)廣義 相對論，引力場將使時空彎曲。當(dāng)恒星的體積很大時，它的引力場對時空幾乎沒 什么影響，從恒星表面上某一點發(fā)的光可以朝任何方向沿直線射出。而恒星的半 徑越小，它對周圍的時空彎曲作用就越大，朝某些角度發(fā)出的光就將沿彎曲空間 返回恒星表面。
等恒星的半徑小到一特定值(天文學(xué)上叫“史瓦西半徑”)時，就連垂直表 面發(fā)射的光都被捕獲了。到這時，恒星就變成了黑洞。說它“黑”，是指它就像 宇宙中的無底洞，任何物質(zhì)一旦掉進去，“似乎”就再不能逃出。實際上黑洞真 正是“隱形”的，下面將會敘述。
黑洞是怎樣形成的呢?其實，跟白矮星和中子星一樣，黑洞很可能也是由恒 星演化而來的。我們曾經(jīng)比較詳細地介紹了白矮星和中子星形成的過程。當(dāng)一顆 恒星衰老時，它的熱核反應(yīng)已經(jīng)耗盡了中心的燃料(氫)，由中心產(chǎn)生的能量已 經(jīng)不多了。這樣，它再也沒有足夠的力量來承擔(dān)起外殼巨大的重量。所以在外殼 的重壓之下，核心開始坍縮，直到最后形成體積小、密度大的星體，重新有能力 與壓力平衡。
質(zhì)量小一些的恒星主要演化成白矮星，質(zhì)量比較大的恒星則有可能形成中子 星。而根據(jù)科學(xué)家的計算，中子星的總質(zhì)量不能大于三倍太陽的質(zhì)量。如果超過了這個值，那么將再沒有什么力能與自身重力相抗衡了，從而引發(fā)另一次大坍縮。 這次，根據(jù)科學(xué)家的猜想，物質(zhì)將不可阻擋地向著中心點進軍，直至成為一 個體積趨于零、密度趨向無限大的“點”。而當(dāng)它的半徑一旦收縮到一定程度 (史瓦西半徑)，正象我們上面介紹的那樣，巨大的引力就使得即使光也無法向 外射出，從而切斷了恒星與外界的一切聯(lián)系——“黑洞”誕生了。
與別的天體相比，黑洞是顯得太特殊了。例如，黑洞有“隱身術(shù)”，人們無 法直接觀察到它，連科學(xué)家都只能對它內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出各種猜想。那么，黑洞是怎 么把自己隱藏起來的呢?答案就是——彎曲的空間。我們都知道，光是沿直線傳 播的。這是一個最基本的常識。可是根據(jù)廣義相對論，空間會在引力場作用下彎 曲。這時候，光雖然仍然沿任意兩點間的最短距離傳播，但走的已經(jīng)不是直線， 而是曲線。形象地講，好像光本來是要走直線的，只不過強大的引力把它拉得偏 離了原來的方向。
在地球上，由于引力場作用很小，這種彎曲是微乎其微的。而在黑洞周圍， 空間的這種變形非常大。這樣，即使是被黑洞擋著的恒星發(fā)出的光，雖然有一部 分會落入黑洞中消失，可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達地球。 所以，我們可以毫不費力地觀察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一樣， 這就是黑洞的隱身術(shù)。
更有趣的是，有些恒星不僅是朝著地球發(fā)出的光能直接到達地球，它朝其它 方向發(fā)射的光也可能被附近的黑洞的強引力折射而能到達地球。這樣我們不僅能 看見這顆恒星的“臉”，還同時看到它的側(cè)面、甚至后背!
“黑洞”無疑是本世紀(jì)最具有挑戰(zhàn)性、也最讓人激動的天文學(xué)說之一。許多 科學(xué)家正在為揭開它的神秘面紗而辛勤工作著，新的理論也不斷地提出。不過， 這些當(dāng)代天體物理學(xué)的最新成果不是在這里三言兩語能說清楚的。有興趣的朋友 可以去參考專門的論著。
第二大黑洞介紹
來自臺灣、在美國加州大學(xué)柏克萊分校擔(dān)任天文物理學(xué)教授的馬中佩和團隊，花了兩年多時間在宇宙“偏鄉(xiāng)”發(fā)現(xiàn)超大黑洞。美國太空總署(NASA)臺灣時間昨上午宣布此突破性發(fā)現(xiàn)，同時登上國際知名期刊《自然》(Nature)。
據(jù)西班牙《阿貝賽報》網(wǎng)站4月6日報道，科學(xué)家認(rèn)為，在意想不到的天空區(qū)域中發(fā)現(xiàn)第二大黑洞，意味著宇宙中的超級大黑洞可能比之前預(yù)想的更常見。報道稱，迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的超級大黑洞，即那些質(zhì)量約為太陽質(zhì)量100億倍的大黑洞，都位于超大星系的核心，這些超大星系又與其他大星系并存于某區(qū)域。雖然在宇宙星系密布區(qū)的某個大星系中發(fā)現(xiàn)超級大黑洞屬于意料之中，就像在曼哈頓發(fā)現(xiàn)摩天大樓一樣，但在星系稀疏的區(qū)域發(fā)現(xiàn)超級大黑洞看似不太可能。但是新發(fā)現(xiàn)說明，或許它們并不是如此罕見，因為NGC1600星系是很常見的星系。
猜你感興趣：
1.年貨是什么東西