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最新资讯:科学家为了目睹黑洞的真容的新项目,一起来了解黑洞的视界边缘

2018-12-07 12:19   来源:未知

  

众所周知黑洞连光都不放过,所以它无法被观测。但是黑洞确凿地存在于无数观测数据之中,虽然我们无法看到它的真实模样。前面的文章有讲到中子星,我们知道中子星是恒星演化到末期,经过超新星爆发后内核压缩形成。中子星已经压缩到连物质基本结构——电子和中子都被压缩在了一起,但是黑洞还会无休止地进行压缩下去,连中子间的排斥力也无法阻挡。中子会被碾为粉末,成为一种密度高到难以想象的物质。最后核心物质因承受不住开始坍塌,形成一个体积无限小、时空扭曲无限大的点,被称为奇点。这个奇点会有产生一个被称为史瓦西半径的范围,进入这个范围的任何物质包括光,都会被强大的引力吸收。

1.黑洞在哪里

先说结论,银河系中心是一个超大质量黑洞,科学家们为了确认银河系中心黑洞SgrA的存在,费了不少力气。

在银河系中还有成千上万的黑洞,目前人类只确认了20个多个黑洞的存在。因为黑洞不与周围的物质发生作用,是很难被观察到的。科学家可以通过观察吸积盘和喷流来观察,有时候黑洞在大质量的恒星附近,会将这颗恒星周围的气体撕扯到自己身边,产生一个环绕的气体盘旋,被称为吸积盘。当吸积气体过多,一部分气体在掉入黑洞视界面之前,在磁场的作用下被沿转动方向抛射出去,形成喷流。如下图所示:

视界面

顾名思义,光线不能逃脱的临界半径被称为"视界面"。

从17世纪以来,天文望远镜的口径已经越来越大。从最早的2.5cm,到后来10m口径光学望远镜,再到我国的500m口径射电望远镜"天眼",都凝结了人类的智慧和科技。而下一代更大口径的望远镜也正在计划中。但是想要观黑洞,依靠目前任何单个望远镜是远远不够。必须要多个望远镜同时观测,这些望远镜被称为"视界面望远镜"。最近10年,麻省理工学院的科学家们联合其它研究机构的科研人员展开了一个项目,全球多地的8个亚毫米射电望远镜将同时对黑洞展开观测。主要观测目标有两个,一个是银河系中心的黑洞Sgr A,还有一个是位于星系M87中的黑洞。银河系中心的黑洞Sgr A的质量大约有400万个太阳,而星系M87中的黑洞达到了60亿个太阳质量,这种级别已经无法用恐怖来形容了。

不过我们目前不能知道观测结果,天文学家们希望能够通过这一观测结果,对爱因斯坦的广义相对论做出最为严格的限制。

3.掉进黑洞有可能生还吗?

在电影《星际穿越》中,主人公落入了黑洞"卡冈图雅"而进入了高维时空。虽然这可能只是对坠入黑洞的一种美好的理想,但电影《星际穿越》的科学指导基普·索恩正是17年诺贝尔物理学奖的获得者,引力波的发现者之一,是相对论和黑洞领域权威中的权威。索恩表示,让主人公进入黑洞并且成功生还,这里固然有对未知领域的猜测,但是并不会违反现有已知的科学理论。

电影星际穿越当中的黑洞

不过小编认为,这种可能性是还是很低的。广义相对论中预言有一种正好与黑洞相反的天体,被称为白洞。这种理论认为被黑洞吸收的物质会被分解成基本粒子,最后在另一端被白洞中以粒子流的方式喷射而出。但在现实中,白洞可能并不存在,因为真实的黑洞要比这个广义相对论的简单解释所描述的要复杂得多。

实际上掉进黑洞,你会回到奇点,那是唯一能去的地方。也许还有一种可能去的地方,我们知道黑洞是物质坍塌所形成,黑洞强大的引力会使时空扭曲。而克尔黑洞的快速旋转,通过梯林效应将黑洞周围的能层中的时空撕开一些小口子,这些小口子在引力和旋转的作用下被击穿,形成了一些十分小的时空通道,称为之"虫洞"。

关于虫洞以后再出一篇文章,相信看到这你肯定是星际爱好者无疑,你们还有什么想了解的宇宙现象或兴趣爱好可以在下方评论,谢谢!

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