
黑洞是引力拉力如此強大的空間區域,以至於什麼都沒有,甚至沒有光線可以逃脫。黑洞不是空的空間,而是塞滿了物質,被擠入了青少年空間。
誰發現了黑洞?
物理學家卡爾·施瓦茨(Karl Schwarzschild)在1916年意外地發現了黑洞,當時他正在找出對愛因斯坦一般相對論的特殊解決方案。他正試圖找到一種解決方案的解決方案,即物質的一個孤獨的,對稱的球,例如我們的中心的太陽太陽系。但是該解決方案包含一個特殊的特徵:該理論在特定的半徑上表現出奇怪的表現,如今被稱為Schwarzschild Radius。
後來意識到了為什麼這種半徑如此特別。如果將物體的質量壓縮到小於半徑的空間中,它的引力拉力將壓倒每種已知力量,什麼也無法逃脫。早期物理學家認為這種情況在自然界中永遠不會被發現。但是在1930年代後期,很明顯自然可以確實允許黑洞存在當印度物理學家Subrahmanyan Chandrasekhar發現高於一定密度時,沒有力會壓倒重力。但是,黑洞只能在最極端的條件下形成。
黑洞如何形成?
恆星由於其內核處的發動機而產生光和熱量核融合發生。在那裡,兩個輕量級原子融合在一起形成一個較重的原子,這是釋放能量的過程。然後那些較重的原子融合以形成更重的原子,依此類推,以使恆星燃燒光線和熱量。
因此,當明星比我們生命盡頭的八倍的明星融合了岩心的重元素,就像矽和鎂。最終他們開始形成鐵。問題?融合鐵需要比反應產生更多的能量,因此,在那時,沒有什麼可以抵消恆星自己質量的向內引力。因此,沉重的恆星本身就崩潰了。憑藉所有這些壓力重力的重量,恆星的核心被擠出了Schwarzschild半徑,這時形成了黑洞。
由於沒有已知的力可以阻止崩潰,因此一旦形成一個黑洞,它就會不斷向下擠壓,直到它變成奇異性 - 無限密度的點。圍繞奇異性的是事件視野,這是標誌著黑洞入口的無形球形邊界。一旦任何東西越過了活動視野,它就永遠不會離開。為了逃脫,一個人必須比光速更快地旅行,而且由於沒有什麼比光速更快的旅行速度,所以那頓黑孔的餐都注定要失敗。
超大型黑洞是太陽質量的數百萬次,它通過以周圍的材料以及與其他黑洞合併為食。
黑洞內會發生什麼?
黑洞不只是空白空間。在內部,人們會發現被壓縮到無限小點的質量和負載。這種奇異性的引力不可避免地將任何質量帶向其中。無論您面對哪個方向或抗拒的難度,都可以保證在有限的時間內達到奇異性,正如吉拉所解釋的,科羅拉多大學博爾德大學聯合研究所和國家標準與技術研究所。
物理學家不知道奇異性會發生什麼。這是一個極端的環境,我們目前所有關於物理學的知識都破裂了。
科學家如何知道黑洞是真實的?
儘管對黑洞的內部缺乏洞察力,但物理學家確實知道存在黑洞。第一個證據以Cygnus X-1的形式出現,X-1的明亮來源大約6,000光年,美國國家航空航天局解釋說。對該系統的觀察結果表明,一個小而密集的黑暗伴侶 - 一個黑洞 - 從軌道伴侶的氣氛中漏掉。天文學家看不到黑洞本身,但是當氣體倒入厄運時,它會加熱並以X射線。
黑洞有多大?
Cygnus X-1中的黑洞的質量約為太陽的20倍,這對於整個宇宙的黑洞非常典型。在我們自己的銀河系中,科學家已經確定了1000萬到十億個黑洞的任何地方,NASA報導最接近的黑洞是Cygnus X-1,它潛伏在6,000多光年之遙(儘管未經證實的黑洞在只有1000光年的距離之外)。
但是在銀河系- 幾乎所有其他星系的中心 - 坐在一個怪物,一個超級質量的黑洞中。超級質量的黑洞比太陽巨大數百倍,有些甚至可以比太陽高數億倍。這些巨頭通過以周圍物質為食,並與其他黑洞合併到數億年的過程中,達到了巨大的尺寸。
黑洞是什麼樣的?
黑洞就是這樣,它們是“黑色”的,因為它們沒有發光。但是天文學家仍然可以通過它們對其他物體和凌亂的飲食習慣產生的重力效果來檢測它們。
對於某些黑洞,主要是超級物物的孔,天文學家可以看到它們,因為它們產生了類星體。類星體是無線電發射的強烈明亮的來源。當物質落在黑洞上時,它會被壓縮並在Cygnus X-1的湯中加熱。黑洞周圍的材料磁盤比整個主機星係都能光明,並且能夠發射超熱的,近光速的顆粒的噴射,以數万光年的年份發射NASA說。
“看到”黑洞的另一種方法是合併時。當兩個黑洞發生碰撞時,他們發出漣漪時空稱為引力波。這些波浪非常虛弱,但是地球上敏感的樂器能夠檢測到它們。迄今為止,天文學家已經確定了50個黑洞合併事件。
這唯一的黑洞的“圖像”2019年創建的曾經創建的是,天文學家使用了活動地平線望遠鏡(跨越整個地球的菜餚網絡)來拍攝這種點亮的材料磁盤的圖像,該材料圍繞著一個稱為M87*的黑洞旋轉,當時是現場科學。在超過5000萬光年的星系中,M87*的重量是太陽的30億倍,看上去像是那張圖像中扭曲的橙甜甜圈。由於不可能為黑洞本身拍照(因為沒有光無法逃脫),所以天文學家看到的是它的“陰影”,這是周圍發光的材料中的孔。
如果您掉入黑洞怎麼辦?
最近的黑洞距離我們數千光年是一件好事。從遠處看,黑洞的作用就像宇宙中的任何其他巨大物體一樣。實際上,如果您要用太陽能質量黑洞代替太陽,那麼地球的軌道將保持完全不變(所有植物都會死亡,但這是一個不同的問題)。但是在黑洞附近,引力非常強大,以至於您從頭到腳都會伸入一條長而細的顆粒,甚至到達事件範圍之前,這種可怕的命運被稱為“意大利面”。
最初發表在現場科學上。