
黑洞是引力拉力如此强大的空间区域,以至于什么都没有,甚至没有光线可以逃脱。黑洞不是空的空间,而是塞满了物质,被挤入了青少年空间。
谁发现了黑洞?
物理学家卡尔·施瓦茨(Karl Schwarzschild)在1916年意外地发现了黑洞,当时他正在找出对爱因斯坦一般相对论的特殊解决方案。他正试图找到一种解决方案的解决方案,即物质的一个孤独的,对称的球,例如我们的中心的太阳太阳系。但是该解决方案包含一个特殊的特征:该理论在特定的半径上表现出奇怪的表现,如今被称为Schwarzschild Radius。
后来意识到了为什么这种半径如此特别。如果将物体的质量压缩到小于半径的空间中,它的引力拉力将压倒每种已知力量,什么也无法逃脱。早期物理学家认为这种情况在自然界中永远不会被发现。但是在1930年代后期,很明显自然可以确实允许黑洞存在当印度物理学家Subrahmanyan Chandrasekhar发现高于一定密度时,没有力会压倒重力。但是,黑洞只能在最极端的条件下形成。
黑洞如何形成?
恒星由于其内核处的发动机而产生光和热量核融合发生。在那里,两个轻量级原子融合在一起形成一个较重的原子,这是释放能量的过程。然后那些较重的原子融合以形成更重的原子,依此类推,以使恒星燃烧光线和热量。
因此,当明星比我们生命尽头的八倍的明星融合了岩心的重元素,就像硅和镁。最终他们开始形成铁。问题?融合铁需要比反应产生更多的能量,因此,在那时,没有什么可以抵消恒星自己质量的向内引力。因此,沉重的恒星本身就崩溃了。凭借所有这些压力重力的重量,恒星的核心被挤出了Schwarzschild半径,这时形成了黑洞。
由于没有已知的力可以阻止崩溃,因此一旦形成一个黑洞,它就会不断向下挤压,直到它变成奇异性 - 无限密度的点。围绕奇异性的是事件视野,这是标志着黑洞入口的无形球形边界。一旦任何东西越过了活动视野,它就永远不会离开。为了逃脱,一个人必须比光速更快地旅行,而且由于没有什么比光速更快的旅行速度,所以那顿黑孔的餐都注定要失败。
超大型黑洞是太阳质量的数百万次,它通过以周围的材料以及与其他黑洞合并为食。
黑洞内会发生什么?
黑洞不只是空白空间。在内部,人们会发现被压缩到无限小点的质量和负载。这种奇异性的引力不可避免地将任何质量带向其中。无论您面对哪个方向或抗拒的难度,都可以保证在有限的时间内达到奇异性,正如吉拉所解释的,科罗拉多大学博尔德大学联合研究所和国家标准与技术研究所。
物理学家不知道奇异性会发生什么。这是一个极端的环境,我们目前所有关于物理学的知识都破裂了。
科学家如何知道黑洞是真实的?
尽管对黑洞的内部缺乏洞察力,但物理学家确实知道存在黑洞。第一个证据以Cygnus X-1的形式出现,X-1的明亮来源大约6,000光年,美国国家航空航天局解释说。对该系统的观察结果表明,一个小而密集的黑暗伴侣 - 一个黑洞 - 从轨道伴侣的气氛中漏掉。天文学家看不到黑洞本身,但是当气体倒入厄运时,它会加热并以X射线。
黑洞有多大?
Cygnus X-1中的黑洞的质量约为太阳的20倍,这对于整个宇宙的黑洞非常典型。在我们自己的银河系中,科学家已经确定了1000万到十亿个黑洞的任何地方,NASA报道最接近的黑洞是Cygnus X-1,它潜伏在6,000多光年之遥(尽管未经证实的黑洞在只有1000光年的距离之外)。
但是在银河系- 几乎所有其他星系的中心 - 坐在一个怪物,一个超级质量的黑洞中。超级质量的黑洞比太阳巨大数百倍,有些甚至可以比太阳高数亿倍。这些巨头通过以周围物质为食,并与其他黑洞合并到数亿年的过程中,达到了巨大的尺寸。
黑洞是什么样的?
黑洞就是这样,它们是“黑色”的,因为它们没有发光。但是天文学家仍然可以通过它们对其他物体和凌乱的饮食习惯产生的重力效果来检测它们。
对于某些黑洞,主要是超级物物的孔,天文学家可以看到它们,因为它们产生了类星体。类星体是无线电发射的强烈明亮的来源。当物质落在黑洞上时,它会被压缩并在Cygnus X-1的汤中加热。黑洞周围的材料磁盘比整个主机星系都能光明,并且能够发射超热的,近光速的颗粒的喷射,以数万光年的年份发射NASA说。
“看到”黑洞的另一种方法是合并时。当两个黑洞发生碰撞时,他们发出涟漪时空称为引力波。这些波浪非常虚弱,但是地球上敏感的乐器能够检测到它们。迄今为止,天文学家已经确定了50个黑洞合并事件。
这唯一的黑洞的“图像”2019年创建的曾经创建的是,天文学家使用了活动地平线望远镜(跨越整个地球的菜肴网络)来拍摄这种点亮的材料磁盘的图像,该材料围绕着一个称为M87*的黑洞旋转,当时是现场科学。在超过5000万光年的星系中,M87*的重量是太阳的30亿倍,看上去像是那张图像中扭曲的橙甜甜圈。由于不可能为黑洞本身拍照(因为没有光无法逃脱),所以天文学家看到的是它的“阴影”,这是周围发光的材料中的孔。
如果您掉入黑洞怎么办?
最近的黑洞距离我们数千光年是一件好事。从远处看,黑洞的作用就像宇宙中的任何其他巨大物体一样。实际上,如果您要用太阳能质量黑洞代替太阳,那么地球的轨道将保持完全不变(所有植物都会死亡,但这是一个不同的问题)。但是在黑洞附近,引力非常强大,以至于您从头到脚都会伸入一条长而细的颗粒,甚至到达事件范围之前,这种可怕的命运被称为“意大利面”。
最初发表在现场科学上。