黑洞是现代广义相对论中存在于宇宙空间中的天体。黑洞的重力极强,使视野内的逃逸速度大于光速。因此,“黑洞是一个时空曲率大到光无法从事件视野中逃脱的天体”。这里有一个详细的介绍。让我们看看!
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真空解,表明如果静态球对称星的实际半径小于固定值,周围会有一个奇怪的现象,即界面——“视觉”,一旦进入界面,即使光也无法逃脱。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”,被称为史瓦西半径。
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黑洞不能直接观察,但它的存在和质量可以通过间接的方式得知,并观察到它对其他事物的影响。x射线和x射线是通过物体被吸入前黑洞引力引起的加速度引起的摩擦释放的γ射线的“边缘信息”可以获得黑洞存在的信息。推测黑洞的存在也可以通过间接观察恒星或星际云气团绕行轨迹来获得位置和质量。
北京时间2019年4月10日21时,人类第一张黑洞照片出现,位于室女座巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域有一个阴影,周围是一个新月光环。爱因斯坦广义相对论被证明在极端情况下仍然存在。
表现形式
据英国媒体报道,一项新理论指出,黑洞的死亡方式可能会转化为白洞。理论上,白洞恰好是黑洞的反面——黑洞不断吞噬物质,而白洞不断向外喷射物质。这一发现最早是英国某杂志网站报道的,其理论基础是模糊的量子引力理论。
恒星的时空扭曲改变了光线的路径,使其与原来没有恒星的路径不同。光线在恒星表面附近稍微向内偏转,这种偏转现象可以通过观察远处恒星在日食时发出的光线来看到。当恒星向内坍塌时,由其质量引起的时空扭曲变得非常强烈,光线向内倾斜变得更强,使光子更难逃离恒星。对于远处的观察者来说,光线变得更暗更红。
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@ 当恒星收缩到一定的临界半径(史瓦西半径)时,它的质量会导致时空扭曲变得如此强烈,使光线向内倾斜如此强烈,以至于光线无法逃脱。这样,如果光不能逃跑,其他东西就更不可能逃跑,就会被拉回来。也就是说,有一个事件的集合或时空区域,光或任何东西都不能从该区域逃到远处的观察者,称为黑洞。它的边界被称为事件的视觉,它与不能逃离黑洞的光的轨迹重叠。
与其它天体相比,黑洞非常特殊。科学家们无法直接观察到它,只能对它的内部结构提出各种猜测。黑洞隐藏自己的原因是时间和空间的弯曲。在引力场的作用下,时空会根据广义相对论进行弯曲。此时,虽然光仍沿任何两点之间的最短光程传播,但它已经相对弯曲。经过大密度天体时,时空会弯曲,光线会偏离原来的方向。
在地球上,由于重力场的作用很小,时间和空间的扭曲很小。在黑洞周围,时间和空间的变形非常大。这样,即使是被黑洞挡住的恒星发出的光,有些也会落入黑洞中消失,但另一部分也会通过弯曲的空间绕过黑洞到达地球。观察黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,这是黑洞的隐形手术。
更有趣的是,一些恒星不仅直接向地球发出光能,而且向其他方向发出的光也可能被附近黑洞的强引力折射到地球。这样,我们不仅可以看到恒星的“脸”,还可以看到恒星的“侧面”、即使是“后背”,也是宇宙中的“引力透镜”效应。
这张红外波段图像拍摄了我们生活在银河系的中心,银河系的所有恒星都围绕着银心可能存在的超大质量黑洞旋转。据美国太空网报道,一项新研究表明,宇宙中最大质量的黑洞可能比科学家估计的要早,而且仍在加速增长。
一个来自以色列特拉维夫大学的天文学家小组发现,宇宙中最大质量黑洞的第一次快速增长发生在宇宙年龄约为12亿年,而不是20~40亿年。天文学家估计,宇宙的年龄约为138.2亿年。
与此同时,研究还发现,宇宙中最古老、最优质的黑洞也发展迅速。这一发现的细节发表在《天体物理学报》杂志上。
如果黑洞足够大,宇航员会开始意识到拉他脚的重力比拉他头的重力更强。这种吸引力把他无情地拖下来,重力差会迅速增加,撕裂他(拉伸线)。最后,他的身体会被分解并落入黑洞无限致密的核心。
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普金斯基和他的两个学生艾哈迈德·艾姆哈里、詹姆斯·萨利和学校的另一位弦理论学家唐纳德·马洛夫一起重新计算了这一事件。根据他们的计算,它呈现了另一个完全不同的场景:量子效应将事件视野变成沸腾的粒子漩涡,任何东西掉进去都会撞到火焰墙并立即烧焦。
美国宇航局关于一个超大质量的黑洞及其周围的物质板。热物质团(一个是粉红色的,另一个是黄色的)的每个体积都相当于太阳,在靠近黑洞的轨道周围运行。科学家们认为,所有大型星系中心都有超大质量的黑洞。黑洞一直在吞噬被称为“活跃星系核”的物质。黑洞的质量很难确定,因为它被明亮而高温下落的物质盘包围。根据《自然》杂志上发表的一篇研究论文,37个已知星系中心黑洞的质量实际上低于预期,基于绕黑洞运行物质旋转速度的计算结果。
黑洞的名字是怎么来的?黑洞的具体表现是什么?