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黑洞,真正的宇宙霸主,它的威懾力令天體膽寒!


萬物科學黑洞,儘管這個東西看起來離我們很遙遠,但是我們不得不去了解它,因為它的強大可能會讓我們了解到關於宇宙深層次的奧秘。了解黑洞的認都知道...

- 2020年11月08日14時15分
- 科學文摘 / 萬物科學

萬物科學

黑洞,儘管這個東西看起來離我們很遙遠,但是我們不得不去了解它,因為它的強大可能會讓我們了解到關於宇宙深層次的奧秘。了解黑洞的認都知道,黑洞的視界是黑暗中看不見的一條線,過了這條線你就再也回不去了。任何東西通過事件視界,即使是光本身,也無法再回到宇宙,因為黑洞的引力在那個區域太強了。然而,在黑洞之外,一切都很美好。因此有人形象地稱「視界」為「地獄」和「天堂」的分界線!

我們再回到黑洞,一個特定的黑洞有一定的質量,比如銀河系中較小的黑洞的質量是太陽質量的幾倍,而真正的宇宙怪獸的質量是太陽質量的幾十億倍,圍繞黑洞運行就像圍繞著其他質量相同的物體運行一樣。引力就是引力,軌道就是軌道。


事實上,宇宙中的許多物質也繞著黑洞運行。但是一旦這些物質被黑洞的引力所包圍,他們就開始了接近終點的旅程。當物質落向黑洞時,它往往會被擠壓成一個被稱為吸積盤的非常薄的帶。圓盤不斷地旋轉,伴隨著熱量、摩擦力、磁力和電力的作用,使其充滿能量,從而發出明亮的光芒。

在大多數大質量黑洞的例子中,它們周圍的吸積盤發出強烈的輝光,它們就是活動星系核(AGN),其發出的亮光能夠使數百萬個單獨的星系黯然失色。

在吸積盤中,個別的物質碎片與其他碎片摩擦,排出它們的旋轉能量,並將它們一直向內推進到黑洞視界的張開的區域。但是,如果沒有這些摩擦力,這種物質將能夠永遠圍繞黑洞運行,就像行星繞太陽運行數十億年一樣。


然而,當你接近黑洞的中心時,你會到達一個特定的點,這時候所有穩定的結構都會被無比強大的重力所擊碎。簡直和到達視界之前的引力判若兩人,甚至趨於極端。一旦你到達這個區域,你只有兩個選擇:如果你有火箭或其他能源,你可以把自己推到安全的地方。但如果你是一塊倒霉的氣體,你註定會自由地掉進下面等待的黑暗噩夢中。源源不斷的物質落入他們的末日,墜入黑洞,永遠與宇宙隔絕。在最後時刻,這些氣體碎片發出最後一道閃光,這是宇宙中最明亮的一部分。


不過我們要知道,當氣體從吸積盤流出,進入黑洞本身時,它會變得非常熱,從而發出一大片高能X射線輻射。那X射線從黑洞的四面八方射出。我們可以從地球上看到這種輻射,同樣的X射線也照亮了吸積盤以外的區域,這些區域主要是由冷氣體團組成的。雖然我們目前還沒有足夠的靈敏度來測量這顆註定要毀滅的氣體,但下一代X射線望遠鏡應該能夠,使我們能夠確認某些未知的存在,並測試它是否符合廣義相對論的預測,也許是整個宇宙中最引力極端的區域。


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