黑洞是什么東西里面有什么
黑洞是什么東西里面有什么
黑洞是一種仍在探測的天體，據(jù)說具有無窮的吸引力，能將一切物體吸入，甚至連光線都逃不過。下面是小編分享的黑洞的簡介，一起來看看吧。
黑洞的簡介
黑洞是現(xiàn)代廣義相對論中，宇宙空間內(nèi)存在的一種密度極大體積極小的天體。黑洞是由質(zhì)量足夠大的恒星在核聚變反應(yīng)的燃料耗盡而死亡后，發(fā)生引力坍縮產(chǎn)生的。黑洞的引力很大，連光都無法逃脫。其實黑洞并不“黑”，只是無法直接觀測，但可以借由間接方式得知其存在與質(zhì)量，并且觀測到它對其他事物的影響。
黑洞是現(xiàn)代廣義相對論中，宇宙空間內(nèi)存在的一種密度無限大體積無限小的天體。黑洞的引力很大，使得視界內(nèi)的逃逸速度大于光速。
1916年，德國天文學(xué)家卡爾·史瓦西(Karl Schwarzschild，1873～1916年)通過計算得到了愛因斯坦引力場方程的一個真空解，這個解表明，如果將大量物質(zhì)集中于空間一點，其周圍會產(chǎn)生奇異的現(xiàn)象，即在質(zhì)點周圍存在一個界面——“視界”一旦進(jìn)入這個界面，即使光也無法逃脫。這種“不可思議的天體”被美國物理學(xué)家約翰·阿奇巴德·惠勒(John Archibald Wheeler)命名為“黑洞”。
“黑洞是時空曲率大到光都無法從其視界逃脫的天體”。[1-3] (電磁波)也逃逸不出。
黑洞無法直接觀測，但可以借由間接方式得知其存在與質(zhì)量，并且觀測到它對其他事物的影響。借由物體被吸入之前的因高熱而放出和γ射線的“邊緣訊息”，可以獲取黑洞存在的訊息。推測出黑洞的存在也可借由間接觀測恒星或星際云氣團(tuán)繞行軌跡取得位置以及質(zhì)量。
科學(xué)家最新研究理論顯示，當(dāng)黑洞死亡時可能會變成一個“白洞”，它不像黑洞吞噬鄰近所有物質(zhì)，而是噴射之前黑洞捕獲的所有物質(zhì)。
科學(xué)家猜測穿過黑洞可能會到達(dá)另一個空間，甚至是時空。
黑洞里面是什么
“黑洞”是一種天體：它的引力場強(qiáng)大得就連光也不能逃脫出來。根據(jù)廣義 相對論，引力場將使時空彎曲。當(dāng)恒星的體積很大時，它的引力場對時空幾乎沒 什么影響，從恒星表面上某一點發(fā)的光可以朝任何方向沿直線射出。而恒星的半 徑越小，它對周圍的時空彎曲作用就越大，朝某些角度發(fā)出的光就將沿彎曲空間 返回恒星表面。
等恒星的半徑小到一特定值(天文學(xué)上叫“史瓦西半徑”)時，就連垂直表 面發(fā)射的光都被捕獲了。到這時，恒星就變成了黑洞。說它“黑”，是指它就像 宇宙中的無底洞，任何物質(zhì)一旦掉進(jìn)去，“似乎”就再不能逃出。實際上黑洞真 正是“隱形”的，下面將會敘述。
黑洞是怎樣形成的呢?其實，跟白矮星和中子星一樣，黑洞很可能也是由恒 星演化而來的。我們曾經(jīng)比較詳細(xì)地介紹了白矮星和中子星形成的過程。當(dāng)一顆 恒星衰老時，它的熱核反應(yīng)已經(jīng)耗盡了中心的燃料(氫)，由中心產(chǎn)生的能量已 經(jīng)不多了。這樣，它再也沒有足夠的力量來承擔(dān)起外殼巨大的重量。所以在外殼 的重壓之下，核心開始坍縮，直到最后形成體積小、密度大的星體，重新有能力 與壓力平衡。
質(zhì)量小一些的恒星主要演化成白矮星，質(zhì)量比較大的恒星則有可能形成中子 星。而根據(jù)科學(xué)家的計算，中子星的總質(zhì)量不能大于三倍太陽的質(zhì)量。如果超過了這個值，那么將再沒有什么力能與自身重力相抗衡了，從而引發(fā)另一次大坍縮。 這次，根據(jù)科學(xué)家的猜想，物質(zhì)將不可阻擋地向著中心點進(jìn)軍，直至成為一 個體積趨于零、密度趨向無限大的“點”。而當(dāng)它的半徑一旦收縮到一定程度 (史瓦西半徑)，正象我們上面介紹的那樣，巨大的引力就使得即使光也無法向 外射出，從而切斷了恒星與外界的一切聯(lián)系——“黑洞”誕生了。
與別的天體相比，黑洞是顯得太特殊了。例如，黑洞有“隱身術(shù)”，人們無 法直接觀察到它，連科學(xué)家都只能對它內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出各種猜想。那么，黑洞是怎 么把自己隱藏起來的呢?答案就是——彎曲的空間。我們都知道，光是沿直線傳 播的。這是一個最基本的常識?？墒歉鶕?jù)廣義相對論，空間會在引力場作用下彎 曲。這時候，光雖然仍然沿任意兩點間的最短距離傳播，但走的已經(jīng)不是直線， 而是曲線。形象地講，好像光本來是要走直線的，只不過強(qiáng)大的引力把它拉得偏 離了原來的方向。
在地球上，由于引力場作用很小，這種彎曲是微乎其微的。而在黑洞周圍， 空間的這種變形非常大。這樣，即使是被黑洞擋著的恒星發(fā)出的光，雖然有一部 分會落入黑洞中消失，可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達(dá)地球。 所以，我們可以毫不費力地觀察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一樣， 這就是黑洞的隱身術(shù)。
更有趣的是，有些恒星不僅是朝著地球發(fā)出的光能直接到達(dá)地球，它朝其它 方向發(fā)射的光也可能被附近的黑洞的強(qiáng)引力折射而能到達(dá)地球。這樣我們不僅能 看見這顆恒星的“臉”，還同時看到它的側(cè)面、甚至后背!
“黑洞”無疑是本世紀(jì)最具有挑戰(zhàn)性、也最讓人激動的天文學(xué)說之一。許多 科學(xué)家正在為揭開它的神秘面紗而辛勤工作著，新的理論也不斷地提出。不過， 這些當(dāng)代天體物理學(xué)的最新成果不是在這里三言兩語能說清楚的。有興趣的朋友 可以去參考專門的論著。
第二大黑洞介紹
來自臺灣、在美國加州大學(xué)柏克萊分校擔(dān)任天文物理學(xué)教授的馬中佩和團(tuán)隊，花了兩年多時間在宇宙“偏鄉(xiāng)”發(fā)現(xiàn)超大黑洞。美國太空總署(NASA)臺灣時間昨上午宣布此突破性發(fā)現(xiàn)，同時登上國際知名期刊《自然》(Nature)。
據(jù)西班牙《阿貝賽報》網(wǎng)站4月6日報道，科學(xué)家認(rèn)為，在意想不到的天空區(qū)域中發(fā)現(xiàn)第二大黑洞，意味著宇宙中的超級大黑洞可能比之前預(yù)想的更常見。報道稱，迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的超級大黑洞，即那些質(zhì)量約為太陽質(zhì)量100億倍的大黑洞，都位于超大星系的核心，這些超大星系又與其他大星系并存于某區(qū)域。雖然在宇宙星系密布區(qū)的某個大星系中發(fā)現(xiàn)超級大黑洞屬于意料之中，就像在曼哈頓發(fā)現(xiàn)摩天大樓一樣，但在星系稀疏的區(qū)域發(fā)現(xiàn)超級大黑洞看似不太可能。但是新發(fā)現(xiàn)說明，或許它們并不是如此罕見，因為NGC1600星系是很常見的星系。
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