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黑洞是怎么形成的?黑洞的形成過程和組成物質(zhì)介紹

2019-11-29 16:50:39來源:四海網(wǎng)綜合

  黑洞是什么物質(zhì)組成的?

黑洞是怎么形成的 黑洞是什么物質(zhì)組成的

  黑洞就是中心的一個密度無限大、時空曲率無限高、體積無限小,熱量無限大的奇點和周圍一部分空空如也的天區(qū),這個天區(qū)范圍之內(nèi)不可見。依據(jù)阿爾伯特-愛因斯坦的相對論,當一顆垂死恒星崩潰,它將聚集成一點,這里將成為黑洞,吞噬鄰近宇宙區(qū)域的所有光線和任何物質(zhì)。

  與別的天體相比,黑洞十分特殊。人們無法直接觀察到它,科學家也只能對它內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出各種猜想。而使得黑洞把自己隱藏起來的的原因即是彎曲的時空。根據(jù)廣義相對論,時空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光程傳播,但相對而言它已彎曲。在經(jīng)過大密度的天體時,時空會彎曲,光也就偏離了原來的方向。

  在地球上,由于引力場作用很小,時空的扭曲是微乎其微的。而在黑洞周圍,時空的這種變形非常大。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。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”,這是宇宙中的“引力透鏡”效應(yīng)。

  如果黑洞足夠大,宇航員會開始覺察到拉著他腳的重力比拉著他頭的重力更強大,這種吸引力拖著他無情地向下落,重力差會迅速加大而將他撕裂(拉伸線),最終他的遺體會被分解而落入黑洞那無限致密核心。

  普金斯基和他的兩個學生艾哈邁德·艾姆哈里、詹姆斯·薩利,加上該校的另一位弦理論學家唐納德·馬洛夫一起,對這一事件進行了重新計算。根據(jù)他們的計算,卻呈現(xiàn)出完全不同的另一番場景:量子效應(yīng)會把事件視界變成沸騰的粒子大漩渦,任何東西掉進去都會撞到一面火焰墻上而被瞬間烤焦。

  美國宇航局有關(guān)一個超大質(zhì)量黑洞及其周圍物質(zhì)盤,炙熱的物質(zhì)團(一個呈粉紅色,一個呈黃色)每一個的體積都與太陽相當,環(huán)繞距離黑洞較近的軌道運行?茖W家認為所有大型星系中心都存在超大質(zhì)量黑洞。黑洞一直在吞噬被稱之為“活躍星系核”的物質(zhì)。由于被明亮并且溫度極高的下落物質(zhì)盤環(huán)繞,黑洞的質(zhì)量很難確定。根據(jù)刊登在《自然》雜志上的一篇研究論文,基于對繞黑洞運行物質(zhì)旋轉(zhuǎn)速度的計算結(jié)果,37個已知星系中心黑洞的質(zhì)量實際上低于此前的預(yù)計。

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