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关于黑洞,那些你不知道的事

今天小编为大家带来了一篇《关于黑洞,那些你不知道的事》的文章,感兴趣的读者朋友可以跟着小编一起看一看。

黑洞是中子星坍塌导致的,所以,如果一个超大质量的黑洞位于星系中心,那么它还可能是由一颗中子星引起的吗?如果是这样的话,一颗中子星有多大才能造成黑洞?

实际上有几种不同的方法来形成黑洞。其中之一是问题中提到的可能性,足够的物质可能堆积在中子星或其他物体上,导致它超过临界质量并崩溃形成黑洞。黑洞也可以在恒星死亡(“超新星”爆炸)时形成,或来自两个或更多物体的轨道交互并最终碰撞(恒星或中子星或黑洞),或来自宇宙生命早期的其他事件。

虽然天文学家提出黑洞是中子星崩溃导致的,但实际上超级大质量黑洞的形成过程仍不清楚。如果一颗中子星大于一定程度,它就不可能存在——它会崩溃形成一个黑洞。但形成黑洞的大小远小于超级大黑洞的大小。不过,超级大黑洞有可能从小黑洞开始,随着时间的推移,其他恒星和气体与黑洞结合在一起使它变大,直到它成为我们现在观察到的巨大黑洞。

有黑洞把自己吸进去的案例吗?这种情况有可能发生吗?

黑洞不能吸收自己,但它可以吸收其他黑洞(以及吸入气体、灰尘和星星)。当一个黑洞吞噬另一个黑洞(或其他任何东西)时,它会变大,这是超级大黑洞的生长方法之一。这些黑洞的质量是我们太阳的数百万倍,而且经常存在于星系中心。此外,黑洞吸收时会在空间中产生“重力波”或涟漪,这些波纹从黑洞中扩散出来,在地球上也可以观察到(原则上讲,足够敏感、足以测量它们的实验才刚刚起步)。

我想知道当某个物体被吸进黑洞时,它会去哪里?白洞又在哪得到物质?黑洞和白洞有关系吗?

任何在黑洞事件视界上消失的物质都会使黑洞变得更大。在事件视界内,物质可能会一直向黑洞中心下落。当它到达中心时会发生什么,我们真的不知道。几年前,人们认为到达黑洞中心的物质可能会从另一个“白洞”抛出,在宇宙的其他地方再次出现。但目前没有发现白洞的证据,白洞可能并不存在。

尼尔·特纳

白洞是否存在?

黑洞的引力是如此之强,以至于任何靠近它的东西都无法逃脱。“事件视界”是指能够到达黑洞并逃脱的最近位置(但是当你接近事件视界时会很难逃脱)。如果你到达事件视界或穿过它,你无法逃脱——即使是光速也不行(这是已知的最高速度)。由于没有什么能从事件视界上逃脱,所以我们看不到究竟发生了什么。如果你运气不好,掉进了一个很大的黑洞,你可能会在没有太多麻烦的情况下漂过事件视界(虽然这是不可能回去的),你会发现自己正落在中心的“奇点”上。当你接近奇点时,强大的引力会试图像意大利面一样把你伸展开,当你到达奇点时,你会被压扁。

不幸的是,我们所知道的物理定律在奇点处不起作用(当一切都被挤压到一个点时)。有许多研究正试图研究新的重力理论,以解释奇点处的现象。然而,如果黑洞在旋转,事情可能不会那么糟。有一种理论认为,旋转的黑洞中心可能有一个“爱因斯坦-罗森”桥(有点像隧道),连接了黑洞的中心与另一个宇宙中“白洞”的中心。因此,如果你有一艘非常强大的宇宙飞船,可能会从一个黑洞进入,并从另一个宇宙的白洞中出现。“白洞”是黑洞的对立面,没有“事件视界”,所以你可以看到中心的奇点,看到我们的物理理论无法解释的东西。如果白洞确实存在,那么应该很容易被发现,但它们从未被看到过。所以大多数物理学家认为白洞是不存在的,落入黑洞的东西在奇点处被挤压,使得黑洞变得更大。

如果两个黑洞或中子星彼此靠近,会发生什么?

如果两个黑洞的轨道交互(也许是因为它们的祖星相互旋转),那么它们就可以逐渐以螺旋旋转的方式逐渐靠近,直到合并。原因与广义相对论有关。在广义相对论中,我们把时空想象成没有质量的平坦橡胶片。如果其中加入一个物体,那么时空就会扭曲。就像你在橡胶片中间放入保龄球,橡胶片就会凹陷一样。现在想象一下,你附近有两个保龄球,彼此盘旋。它们会在这张纸上产生涟漪,带走能量,保龄球会变得更近,直到它们撞击在一起。

结果是什么?是一个单一的大黑洞!黑洞可以合并,但永远不能分裂。目前有研究和计划将寻找涟漪在时空中的迹象。虽然涟漪非常微小,但可能是可检测的。

由于同样的原因,中子星有表面,当它们撞击时,它们产生的辐射可能大于引力辐射。事实上,有些人认为这会产生伽马射线中可能看到的辐射爆发。这两颗中子星的合并很可能太重,不能作为中子星保持,然后坍塌成黑洞。

FY: 董美慧

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