黑洞首張照片今晚公佈,2分鐘帶你認識黑洞

黑洞本身擁有令人著迷之處。也許它們是潛伏在太空中看不見的野獸,有時會將路過的天體撕成兩半,並分散其遺骸。無論如何,這些奇異的宇宙天體將會持續吸引著科學家以及天文愛好者的關注。


黑洞首張照片今晚公佈,2分鐘帶你認識黑洞


但是黑洞從何而來呢?它們是怎麼形成的,並且誰賦予它們令人畏懼的破壞力?

在我們回答這個問題之前,我們必須問一個基礎性的問題:什麼是黑洞?新澤西普林斯頓大學的天體物理學家內塔·巴哈霍表示:“基本來說,它是一個天體或是空間中的一個點,其引力足夠強大以至於沒有物體可以逃脫”。即使是光波也被吸收,這就是黑洞是黑色的原因。


黑洞首張照片今晚公佈,2分鐘帶你認識黑洞


這些奇怪的物體就像從死亡恆星的灰燼中冒出來的一樣。當巨大的恆星到達它們生命的盡頭時,它們一直融合成氦的氫幾乎耗盡。因此,這些怪獸恆星開始燃燒氦,將剩餘的原子聚變成更重的元素,直到生成鐵,根據澳大利亞天體物理學和超級計算中心的斯威本科技大學的數據, 鐵的聚變不再提供足夠的能量來支撐恆星的外層。這些頂層向內塌陷併發生稱為超新星的強大而明亮的爆炸。


黑洞首張照片今晚公佈,2分鐘帶你認識黑洞


然而,一小部分的恆星仍然落後。根據NASA,阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論預測如果這個遺蹟的質量大約為太陽質量的三倍,那麼殘星的強大引力將吞噬所有的一切,並且連同它本身的物質都將塌陷成無限小且密度無限大的點。已知的物理定律不能適用於這令人費解的極限情況。在某些時候,這種事情的確發生了,但我們仍不清楚發生了什麼。


黑洞首張照片今晚公佈,2分鐘帶你認識黑洞


超大質量黑洞爆炸時的衝擊波向外形成球形,正如藝術家麾下的黑洞。圖片來自:NASA-加利福尼亞理工學院-噴氣推進實驗室

如果這個遺蹟只是個星體,那麼將不會受到黑洞的影響。但是如果天體周邊圍繞著有氣體和塵埃,這些物質將會被黑洞吞噬,隨著氣體和塵埃的升溫會產生明亮的光,並如水從排水管中流下時一樣旋轉。巴哈霍說,黑洞將會把這些質量吸收,並促進其不斷生長。


黑洞首張照片今晚公佈,2分鐘帶你認識黑洞


如果兩個黑洞相遇,每個黑洞依靠其強大的引力相互影響,並互相旋轉著越來越近。它們碰撞時的質量將會引起近距空間和時間的結構震動,產生引力波。在2015年,天文學家使用激光干涉引力波觀測臺(LIGO)發現了這樣的引力波。

這是我們第一次真正看到黑洞並證實它們的存在,這些結果也是對愛因斯坦預測方程的完美佐證。


黑洞首張照片今晚公佈,2分鐘帶你認識黑洞


科學家們曾經發現過黑洞存在的間接證據,目睹了銀河系中心的天體圍繞著一個巨大的看不見的物體運行。這樣超大質量的黑洞——它的質量是我們太陽質量的幾十億倍——如何形成,是一個未知的事情。

研究人員認為這種超大質量的黑洞曾經要小很多,在我們宇宙的最初時期形成了中等大小的黑洞。在宇宙學的時間裡,這些天體吞噬氣體和塵埃,並彼此合併生長,最終形成巨大的鬼屋。但這個故事的很多細節我們仍不可知。


黑洞首張照片今晚公佈,2分鐘帶你認識黑洞


天文學家曾經觀察到的類星體天體,它們比數千個星系合在一起的亮度還要明亮,被認為是由消耗物質的超大黑洞提供的能量。觀測到的類星體可以追溯到在大爆炸後的十億年裡,當時我們的宇宙已經形成。科學家對如此巨大的天體如何能夠快速形成而感到迷惑不解。

這確實顯示了問題的複雜性,並且它將是一個非常活躍的研究主題。


如有相關內容侵權,請於三十日以內聯繫作者刪除

轉載還請取得授權,並注意保持完整性和註明出處

相關推薦

推薦中...