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终于看清了黑洞!然而黑洞究竟是什么?

  • 发表日期:2019-04-12 18:19:04

北京时间2019年4月10日21时,人类首张黑洞照片面世了!

牵涉到超过30个顶尖科研团队,耗时两年,终于在这一刻创造了历史。

人类首张黑洞照片,来源网络

终于看清了黑洞!然而,黑洞究竟是什么呢?

可能很多人对于黑洞的印象还停留在电影《星际穿越》中的经典一幕。

但是,为什么电影中的巨大黑洞竟然不黑,反倒十分明亮?

图片来源:电影《星际穿越》

其实黑洞不太黑,洞也不是那个洞。

1、身份·黑洞的本质

黑洞不是一个洞,而是宇宙空间内存在的一种特殊天体。

黑洞的质量集中在一个非常小的范围,但是引力非常强,会把周围任何物质都吸进去,连光也无法逃脱。

曾经的科幻电影,其实更多是人们想象中的黑洞。

2、来历·黑洞的“前世今生”

黑洞最初其实是一颗衰老的巨大恒星,恒星中心的“燃料”消耗、能量不足,无法支撑起外壳的重量时,恒星内部开始塌陷,最终所有物质缩成一个体积接近无限小密度超大的点,并形成强大引力场,吸收周围物质。黑洞就诞生了。

它在吸积体积较小的恒星的气体时,一部分气体会形成喷流,促进新恒星形成。所以,黑洞是恒星死亡与新生的连接者。

图片来源:央视新闻

3、家族 · 银河系或有上亿个黑洞

人类对黑洞的探索早在18世纪就开始了,对黑洞的观测则始于20世纪60年代末。

中科院国家天文台研究员、国家天文台恒星级黑洞研究创新小组负责人苟利军介绍,到目前为止,银河系中人类观察到并且有精确质量测量的黑洞大约有20个,整个银河系中可能有上亿个黑洞存在。

2010年11月15日发布的M100星系照片,位于M100星系的黑洞是人类目前在宇宙中观测到的已知最年轻黑洞。

图片来源:北晚新视觉

4、性格 · 有时“贪吃”有时“挑食”

一些黑洞是贪婪的贪食者,吸入大量气体和灰尘,连“跑得最快”的光都逃不开。有些黑洞则很“挑食”。

比如,位于银河系中央的“人马座A*”,尽管其质量为太阳质量的400万倍,但它的吸积盘却出人意料地暗淡,也就是说黑洞周边吸积的气体、弥散物质相对没那么多。

专家解释,区别在于不同星系核心的环境不一样。有的星系的中心由于受到诸如星系碰撞过程等的扰动,气体沉积到中心黑洞附近,为黑洞提供了丰富的食物,让它们可以“大快朵颐”;而有的星系中心区域则比较平稳,只有少量气体能够到达黑洞附近,使得黑洞不得不“浅斟慢酌”。

5、归宿 · 或随时间蒸发殆尽

如此“霸道”的黑洞,最终命运如何呢?答案是可能会随时间而消亡。

根据霍金的理论,“一毛不拔”的黑洞也可以通过一定的机制发射黑体辐射,这就是霍金辐射。黑洞的质量越小,其温度就越高,随着黑洞损失质量,它的温度和发射率增加,导致其质量损失得更快。因此,越小质量的黑洞,越容易蒸发消亡,一个10^15克的黑洞被蒸发掉所需的时间与宇宙的年龄相仿。


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