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宇宙外的黑洞特征到底是怎樣的

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宇宙外的黑洞特征到底是怎樣的

  宇宙之外中,很多東西都讓科學(xué)家研究不透,比如說宇宙中最神秘的天體黑洞,就是道目前為止都沒有結(jié)論的東西。下面是小編分享的宇宙中黑洞的特征,一起來看看吧。

  宇宙中黑洞的特征

  1、黑洞是一個天體。黑洞跟其它恒星和行星一樣都是宇宙中的天體。

  2、黑洞是看不見的。黑洞之所以叫黑洞,是因為黑洞連光都能吸收掉,準(zhǔn)確地說黑洞是隱形的,不可人類肉眼觀察所見。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。

  3、密度高,體積小。黑洞是一種密度極高的星體,其強(qiáng)大的引力場會把周圍一切物質(zhì)吸進(jìn)去。

  4、無固定運(yùn)轉(zhuǎn)周期,黑洞沒有公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)周期,可以移動。

  5、成長速度看快。宇宙中最大質(zhì)量黑洞的首次快速成長期出現(xiàn)在宇宙年齡約為12億年時,而非之前認(rèn)為的20~40億年。

  目前黑洞只有三個物理量可以被測量到:質(zhì)量、電荷、角動量。所謂“黑洞”(Black Hole),是質(zhì)量極大的恒星在核融合反應(yīng)的燃料耗盡后,發(fā)生重力塌縮后形成的。由于它的重力場極強(qiáng),一般相信任何物質(zhì),甚至是光,都不能 “逃出來”。

  黑洞大多是宇宙里面的恒星壽終正寢的地方,如果要比喻的話,黑洞是一個墳場也是一個垃圾回收站。所以在黑洞里面是什么,簡單的理解來說是宇宙剩余的能量或被黑洞吞噬的天體,比如:被壓縮的光,被擠壓的星球。黑洞占據(jù)了宇宙總質(zhì)量的90%,黑洞可以說是無處不在。更加具體的解析我們可以從黑洞的形成中尋得些許依據(jù)來探究宇宙的黑洞到底都裝著什么東西。

  黑洞就是中心的一個密度無限大、時空曲率無限高、熱量無限高、體積無限小的奇點和周圍一部分空空如也的天區(qū),這個天區(qū)范圍之內(nèi)不可見。黑洞的產(chǎn)生過程類似于中子星的產(chǎn)生過程;某一個恒星即將滅亡,核心在自身重力的作用下迅速地收縮,塌陷,發(fā)生強(qiáng)力爆炸。當(dāng)核心中所有的物質(zhì)都變成中子時收縮過程立即停止,被壓縮成一個密實的星體,同時也壓縮了內(nèi)部的空間和時間。但在黑洞情況下,由于恒星核心的質(zhì)量大到使收縮過程無休止地進(jìn)行下去,中子本身在自身的擠壓引力吸引下被碾為粉末,剩下來的是一個密度高到難以想象的物質(zhì)。由于高質(zhì)量而產(chǎn)生的引力,會使得任何靠近它的物體都會被它吸進(jìn)去。黑洞開始吞噬恒星的外殼,但黑洞并不能吞噬如此多的物質(zhì),黑洞會釋放一部分物質(zhì),射出兩道純能量——γ射線。

  黑洞是如何產(chǎn)生的

  超大質(zhì)量黑洞的形成有幾個方法。最明顯的是以緩慢的吸積(由恒星的大小開始)來形成。另一個方法涉及氣云萎縮成數(shù)十萬太陽質(zhì)量以上的相對論星體。該星體會因其核心產(chǎn)生正負(fù)電子對所造成的徑向擾動而開始出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài),并會直接在沒有形成超新星的情況下萎縮成黑洞。第三個方法涉及了正在核坍縮的高密度星團(tuán),它那負(fù)熱容會促使核心的分散速度成為相對論速度。最后是在大爆炸的瞬間從外壓制造太初黑洞。超大質(zhì)量黑洞平均密度可以很低,甚至比空氣密度還要低。這是因為史瓦西半徑與其質(zhì)量成正比,而密度則與體積成反比。由于球體(如非旋轉(zhuǎn)黑洞的事件視界)體積是與半徑立方成正比,而質(zhì)量差不多以直線增長,體積增長率則會更大。故此,密度會隨黑洞半徑增長而減少。在黑洞的中心,是物理學(xué)中最為神秘的物質(zhì)之一——奇點,也就是時間、空間和一切已知的物理學(xué)法則土崩瓦解的所在點。

  宇宙外的黑洞到底是什么

  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”。(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。

  黑洞是一個非常神秘的物體,看起來它非常的可怕,但是它卻非常的對于研究宇宙的進(jìn)程研究非常有意義。因為,宇宙的形成就和黑洞有密切聯(lián)系。想要知道黑洞里面是什么東西,依照最近的科學(xué),可能在事件視界(存在一個事件的集合或空間——時間區(qū)域,光或任何東西都不可能從該區(qū)域逃逸而到達(dá)遠(yuǎn)處的觀察者,這樣的區(qū)域稱作黑洞。)的研究室比較可行的并且有意義的。


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