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黑洞如何形成的呢?

来源:三牛平台-三牛娱乐-三牛网站 | 发表日期:2019-04-11

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  4月10日,一条消息将让全国际物理学界为之欢娱:“千呼万唤始出来”,位于全球各地的“工作视界望远镜”(EHT)拍摄到的首张黑洞图像将于当日新鲜“出炉”。黑洞,这个恍若鬼魅的天体又初步霸道地侵袭我们的视界。

  它是在时间和空间中构成的“洞”,不断吞噬周围物质,增加自己的质量;它也是光子的“牢笼”;它得陇望蜀,永不暂停地吞噬着周围的悉数……这是世人制造的黑洞的经典图像:既霸蛮又贪吃。但真是如此吗?

  

黑洞如何形成的呢?

  黑洞艺术图。图片来历:物理学家组织网

  黑洞怎样构成:都是引力惹的祸

  黑洞怎样构成的呢?

  中国科学院国家天文台研讨员陆由俊对科技日报记者说:“现在比较明晰的是恒星级质量的黑洞是恒星塌缩的遗骸;而大质量黑洞则有或许由其它机制发作的中等质量黑洞吸积物质长大而成。”

  全部的恒星都是核聚变反应炉,在其间,轻元素(首要是氢)聚组成重元素。核聚变进程供应了恒星终身的大部分能量。不过,毕竟,核燃料耗尽,由中心发作的能量再也无力敌对外壳巨大的重量,引力初步起操作作用。

  1928年,印度研讨生萨拉·玛尼安·钱德拉塞卡搭船来英国剑桥学习天文学。在来英途中,钱德拉塞卡算出在耗尽全部燃料之后,多大的恒星可以持续敌对自己的引力而坚持自己——这便是所谓的“钱德拉塞卡极限”,约为1.44倍太阳质量。

  陆由俊说明说:“这一值对大质量恒星的毕竟归宿具有重大意义。一般来说,假设一颗恒星的质量不到太阳质量的9倍,毕竟会构成白矮星;9-25个太阳质量左右的恒星会演化至超新星爆发,再毕竟塌缩为中子星;而约25个太阳质量之上的恒星会构成黑洞。”

  当这一恒星收缩到某一临界半径(“史瓦西半径”,以德国物理学家、天文学家卡尔·史瓦西的名字命名,他是运用爱因斯坦广义相对论方程证明黑洞确实可以构成的第一人)时,其表面上的引力变得如此之强,以至于光线再也逃逸不出去。

  根据相对论,没有东西能行进得比光还快。假设光都逃逸不出来,其他东西更不或许:全部东西都会被引力场拉回去。这样,就出现了一个工作的集结或时空区域,光或任何东西都不或许从该区域逃逸而抵达远处的查询者——我们将这一区域称谓黑洞,将其距离称作工作视界。

  黑洞都是来者不拒?有些很“挑食”

  据物理学家组织网4月6日报道,一些黑洞是贪婪的贪食者,吸入许多气体和尘土;而其他黑洞则很挑食。

  比方,此次EHT任务的首要政策,位于银河系中心的“人马座A*”如同就很挑食,尽管其质量为太阳质量的400万倍,但它的吸积盘却出乎意料地暗淡。吸积盘由气体、弥散物质等组成,盘绕黑洞或中子星翻滚,远远看去,就像一个扁平的盘子。

  而此次EHT查询的另一个政策,即M87星系中的黑洞,则是一个贪婪的食客,其质量介于35亿至72.2亿太阳质量之间。它不只具有一个非常明亮的吸积盘,而且,它还喷射出明亮、快速的带电亚原子粒子流,这一粒子流延伸约5000光年。

  同样是超大质量黑洞,为什么“贪吃”的程度不同如此巨大?这一问题一直以来都是困扰天体物理学家的难题。

  陆由俊说明说:“原因是不同星系中心的环境不相同。有的星系的中心由于遭到比方星系磕碰进程等的扰动,气体沉积到中心黑洞附近,为黑洞供应了丰盛的食物,以至于它们可以大快朵颐;而有的星系中心区域则比较平稳,只需少量气体可以抵达黑洞附近,使得黑洞不得不浅斟慢酌。”

  只可远观:会把人变成意大利面

  尽管人们对黑洞的热情高涨,但其只可远观而不可靠近,否则,成果很严重。简略来说,假设你和黑洞靠得太近,你就会就像意大利面相同被拉长。这一现象有个极富构思的名字“意大利面条效应”。之所以会发作这种效应,是由于人体遍地遭到的引力大小不同。

  假设你两脚朝下飞向黑洞,由于你的脚离黑洞更近,它遭到的引力将比头部遭到的引力要大。更糟糕的是,由于胳膊并非位于身体中心,它们被拉长的方向会与头部的朝向稍有不同,你身体的边沿部位会被拉进身体里。毕竟的成果是,你的身体不只被拉长了,而且还变细了。因此,还没等你(或其他物体)抵达黑洞中心,你就早早地变成了一根意大利面条。

  

黑洞如何形成的呢?

  被黑洞拉成意大利面条的宇航员

  并非永久监狱:信息可从中逃逸

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