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黑洞是什么?怎么形成的?黑洞里面是什么样子?
送交者: ezpass[♂★★★★我是大王★★★★♂] 于 2020-02-09 18:49 已读 1082 次  

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原创 天文在线

问:黑洞通向哪里?

:让我们从黑洞是什么开始回答这个问题。

黑洞产生于庞大恒星的陨落。恒星的质量非常大,这意味着恒星的引力也非常大,正是引力使你可以站在地球上,而不会飘向太空。



图解:位于M87中心的超大质量黑洞,推估质量达太阳的数十亿倍。这是人类史上第一张直接对黑洞观测的天文影像,由事件视界望远镜所拍摄,发表于2019年4月10日。

恒星是由大量灼热的气体组成的星体,释放出大量的热量,从里往外地推动恒星。

通常来说,引力产生的拉力和热力产生的推力会彼此平衡,但是随着恒星“渐入暮年”,它将燃尽内部的燃料,推力也会逐渐减小。此时引力大获全胜,恒星所有的物质由于引力被向内拉去,最终成为一个点,就是我们所说的黑洞。



黑洞无法逃离


因为黑洞是由大量物质挤在很小的空间而形成的(用物理学语言说叫做密度很大),它能够产生巨大的引力,吸引一切靠近它的东西。

它产生的拉力非常强大,如果你过于靠近它,甚至拼尽全力快速经过它,都免不了被吸过去的命运。这被航天学家称作黑洞表面,一旦落入黑洞表面就绝无可能逃离。



图解:大麦哲伦云面前的黑洞(中心)的模拟视图。请注意引力透镜效应,从而产生两个放大,以星云最高处扭曲的视野。银河系星盘出现在顶部,扭曲成一个弧形。

黑洞之所以叫做黑洞,是因为如果我们给黑洞拍一张照片,照片上什么也看不到,没有光线能够从黑洞中逃逸出来,而相机的原理就是记录光线,你只能看到黑洞周围黑黢黢的一个环。



图解:上:艺术家描绘超大质量黑洞从邻近的星体上抽走物质。 左下:超大质量黑洞的X光映像。 右下:超大质量黑洞的光学映像。

可惜的是,没有照相机能做到。航天学家们只能通过黑洞拉扯物体,趁物体尚未被完全吸进去的过程来一窥其貌。没有办法看到黑洞里面的样子

所以,黑洞通向何方?



图解:超大质量黑洞从吸积盘中吸积的概念图。

现在,让我们来回答这个大问题:当你进入黑洞之后,会发生什么?答案目前尚不可知,但我们正在试着解答!

一个说法认为,黑洞是虫洞的大门,虫洞连接着两个平行的空间,这意味着你可以跳进黑洞,然后来到宇宙的另一个角落,甚至是一个与我们的宇宙完全不同的平行宇宙。



图解:若地面附近有一个虫洞,它可能是这样的

航天学家花了大量的时间试图描绘虫洞的结构和原理,但除非能找到真正“看到”黑洞的方法,否则我们永远无法得知进入黑洞后是怎样的情景。

也许有一天你会变成一个科学家,解决这些未解之谜,所以继续探索这些神奇的问题吧!



相关知识延伸阅读

在广义相对论中,白洞是一种理论推测出来的时空区域,物质与光线无法进入这个区域中,但是可以从这个区域中向外出现。白洞的性质与黑洞相反,光与物质可以进入黑洞中,但是无法从黑洞中离开。这个理论最早由伊戈尔·德米特里耶维奇·诺维科夫在1964年根据对史瓦西解的计算,而提出这个假设。



图解:最大扩展黑洞时空结构图。水平方向是空间,垂直方向是时间。

目前已经有许多证据显示黑洞存在,到现在还没有任何证据表明白洞存在,因此白洞仍然只是一种由理论推导而出的假想星体。白洞的存在也违反热力学定理,因为热力学认为熵不是保持不变就是增加,但白洞会使熵减少。于2012年发表的一篇论文认为宇宙形成最初的大爆炸是短暂喷发的白洞。在论文中,作者还认为白洞理论可以解释2006年发现的伽玛射线暴——GRB 060614。

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