大家好,今天小编来为大家解答黑洞是什么冷知识这个问题,黑洞是什么呢很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
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黑洞是宇宙中极为密集的天体,其引力极强,甚至连光也无法逃脱。它形成于恒星的末期,当恒星耗尽燃料时,会发生剧烈的引力坍缩,形成一个极为紧凑的物体。黑洞具有事件视界,即一种无法逾越的边界,超过事件视界的物体将被黑洞吞噬。黑洞的存在对于宇宙的演化和星系的形成有重要影响,它们是宇宙中最神秘而令人着迷的天体之一。
黑洞(英文:BlackHole)是现代广义相对论中,存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大,使得视界内的逃逸速度大于光速。故而,“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。
1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦场方程的一个真空解,这个解表明,如果一个静态球对称星体实际半径小于一个定值,其周围会产生奇异的现象,即存在一个界面——“视界”,一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱。这个定值称作史瓦西半径,这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为“黑洞”。
黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因黑洞引力带来的加速度导致的摩擦而放出x射线和γ射线的“边缘讯息”,可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹来得出,还可以取得其位置以及质量。
北京时间2019年4月10日21时,人类首张黑洞照片面世,该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。爱因斯坦广义相对论被证明在极端条件下仍然成立。
北京时间3月24日晚10点,中国科学家参与的事件视界望远镜(ETH)合作组织公布最新研究成果:发现了偏振光下M87超大质量黑洞的影像。
黑洞可以说是宇宙之间最为奇葩的天体了,由于它的引力极强,就连光走到它的附近的时候也会被吸入,所以黑洞本身是不会发光和反射光的,那么这样一来,黑洞所在的地方就会是一片漆黑,而且所有的物质都会流入这片漆黑的区域中,因此它才被叫做黑洞。
那么黑洞到底是什么样子?以前天文学家们大多是根据物理理论推测,不过在2019年4月10日,“事件视界望远镜”观测与研究团队发布了M87星系核心黑洞的第一张照片,这也是人类历史上拍摄的第1张关于黑洞的照片。这个如同甜甜圈一样的图案,可以清晰地看出中间是一个黑黝黝的大洞一样的存在,M87星系中心黑洞就隐藏在其中。
事件事件望远镜是分布在全球各地的至少8处大型天文望远镜组成的天文望远镜观测阵列组合,相互间最远的距离接近地球的直径,因此也被认为是地球一样大的天文望远镜,凭借这样的望远镜观测设备,科学家们可以看到极为遥远的天体,M87星系中心黑洞就是被它看到的。
不过近日,“事件视界望远镜”观测研究团队又发掘出了一颗遥远类星体3C279的照片,由于类星体就是一个携带吸积盘的黑洞,此该照片也被认为是人类历史上第2张关于黑洞的照片。
然而在这张照片中,我们却看不到关于黑洞的任何影子,或许有朋友要问了,这是科学家在忽悠我们吗?找不到洞在哪里呀?其实不是的,因为类星体都是带吸积盘的黑洞,当大量物资来到黑洞附近的时候,会在黑洞的引力作用下形成围绕黑洞运行的吸积盘,吸积盘中的物质高速碰撞摩擦,产生了极高的温度,物质运动比恒星核聚变和超新星爆发还要剧烈,因此也可以释放极高的能量,发出宇宙中最为明亮的光,所以所有的类星体都是极为明亮的天体,而且它也被认为是宇宙间最为明亮的天体。
但是在类星体强烈的光辉的中心,却正是不发光的黑洞隐藏的地方,想看到它的影子是极其困难的,M87中心黑洞之所以中间有一部分黑暗地带,是因为这个黑洞的吸积盘大致处于垂直于我们的角度,而且它距离也要近得多,只有5500万光年左右,所以科学家们才能通过事件视界望远镜拍摄到它的图像。
这次科学家们拍摄的3c279类星体照片是通过大量的观测数据由计算机合成的,媒体称这张照片修饰了三年,可见拍摄天体照片多么不容易,这个类星体距离我们有50多亿光年,位于狮女座,质量大约相当于太阳的10亿倍,而且这个类星体非常活跃,正在快速的吞噬周围的物质,所以吸积盘非常亮,而且黑洞的两端喷出了强大的喷流,让天文学家们首次详细观测到了黑洞喷流的情况,据观察其喷流速度比光速也慢不了多少,而且末端有弯曲现象。
参考资料:
《光明网》4月22日文章《人类历史上第二张黑洞照片:弯曲喷流,颠覆人类认知》
《澎湃新闻》4月20日文章《第2张黑洞照片出炉,还有弯曲的喷流》
黑洞是恒星坍塌后形成的超强的引力时空,在它旁边的物质,包括光线都会被吞噬,用探测器也无法观测到内部,它是星系的主导和引力源,至今所有的黑洞都诞生于宇宙之初。
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