尽管我们对黑洞的了解不断增加,但黑洞仍然是最神秘的宇宙现象之一。尽管多年来一直被认为是数学上的可能性,但直到 1971 年天鹅座 X-1 才发现第一个黑洞。 我们现在知道,黑洞在宇宙中很常见。人马座 A* 位于我们银河系的中心。事实上,根据 NASA 的数据,大多数类似大小的星系中心都有巨型黑洞。人马座 A* 的质量大约是太阳的 400 万倍。 黑洞其实并不是真正的黑洞。之所以这样命名,是因为黑洞的物质密度非常高,甚至连光都无法逃脱它们的引力。在一张黑洞图像中,你会看到一圈光像甜甜圈一样围绕着黑洞旋转。甜甜圈的中心就是黑洞。和恒星和行星一样,黑洞也会旋转。围绕黑洞的光和尘埃环被称为吸积盘,它因围绕黑洞快速旋转而变得又热又亮。 不要相信关于可怕的黑洞会吞噬它所能吸引的一切的炒作。如果我们的太阳被一个同样质量的黑洞取代,我们的太阳系将以与现在类似的方式运行,但温度会低得多。 我们不知道物质在黑洞内部是什么样子。但我们知道,任何穿过事件视界(黑洞边缘)的物质最终都会经历所谓的“意大利面条化”。顾名思义,就是物质被挤压和拉伸,基本上变成面条状。 美国宇航局解释说,黑洞并不是“宇宙吸尘器”。虽然它们的引力非常强大,但天体可以像绕其他恒星一样绕黑洞运行。虽然如果物体的轨道太靠近黑洞,它就会被吸入,但距离较远的引力就像我们在太阳系中习惯的那样。我们现在知道,一些黑洞是由恒星的死亡和坍缩产生的。 “黑洞并不糟糕。你可以绕黑洞运行,就像绕任何其他恒星或任何其他巨大物体运行一样,”美国宇航局研究天文学家瓦鲁扬·戈尔扬 (Varoujan Gorjan) 在机构中就该主题进行解释时说道。 话虽如此,围绕黑洞运行的恒星可能会被黑洞的超大引力摧毁。黑洞的引力会压扁并撕裂轨道太近的恒星,这被称为潮汐瓦解事件。恒星的一些物质可能会被吸入黑洞,而恒星本身则会继续在其轨道上运行。如果还有剩余,这个过程会随着恒星在其轨道上继续绕黑洞运行而重复。 可以使用各种成像技术(包括 X 射线图像和紫外线波长)来识别黑洞。引力波天文台还能够探测到两个黑洞合并时产生的时空涟漪。科学家仍在试图解答星系中心的巨大黑洞是如何出现的问题。 寻找黑洞需要一定的创造力。科学家定位黑洞的方法之一是观察恒星围绕我们看不见的物体快速旋转的轨道。唯一能解释快速移动的恒星围绕某个中心不可见物体旋转的方法是,该物体是一个引力足够强的黑洞,可以将恒星固定在原地。科学家通过识别天鹅座 X-1 的吸积盘发现了它,该吸积盘是从附近的伴星上窃取物质而形成的。过热的吸积盘在 X 射线中显现出来。
这个故事是《大众科学》杂志“问我们任何问题”系列的一部分,我们将回答您最古怪、最令人费解的问题,从普通问题到离奇问题。您有什么一直想知道的事情吗?问我们吧。 |
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