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仰望星空看到的点点繁星 , 它们都是银河系内距离我们较近的恒星 , 也是宇宙中最基本的一类天体 。 太阳同样是一颗普通的恒星 , 再加上它周围的行星、矮行星、小行星以及彗星 , 行星周围的卫星 , 这些天体都是看得见摸得着 , 真实存在的 。 但宇宙中有一些天体 , 它们是比较神秘的 , 例如黑洞 , 在很长一段时间内科学家都认为黑洞并不存在 , 只是数学公式中的一个产物 。
什么是黑洞?
【黑洞|黑洞真的存在吗?如果存在,为什么没有把所有天体吞噬?】黑洞的性质就是只进不出 , 无论是能量还是信息 , 黑洞一直扮演着吞噬者 , 任何进了黑洞的物质都没有有机会再次出来 。 黑洞的存在是爱因斯坦广义相对论的一个预言 , 目前已经被证明真实存在 。 虽然黑洞看不见摸不着 , 但是它的存在产生的引力效应是存在的 , 例如黑洞的引力透镜效应、黑洞吞噬其它天体时会喷射出巨大的辐射流 , 到黑洞公转的天体 , 不可能凭空运动 , 它的中心点虽然看不见天体 , 但是科学家知道它就在那里 。
从牛顿的万有引力出发可以理解黑洞这种天体的存在 , 现在人类发射航天器让它们飞出地球 , 那么就必须超过第二宇宙速度(11.2公里/秒) , 这样才能逃脱掉地球的引力作用 , 速度小了根本飞不出地球 。
那么黑洞就是一种逃逸速度大于光速的天体 , 因此说光是无法从黑洞中传播出来被我们看到的 。 有朋友可能看到这里存在的问题 , 黑洞是天体 , 它的内部聚集着大量的物质也就是奇点 , 无限的致密 。 它的引力作用让所有物质无法逃出它的手掌心 , 毕竟有静止质量的物体是达不到光速的 , 这是爱因斯坦说的 。
光具有波粒二象性 , 从粒子角度出发 , 光是有一份份的能量构成 , 也就是一个个光子 , 这些光子是没有静止质量的 , 那么是如何被黑洞所束缚?其实这可以从爱因斯坦的广义相对论出发来解释 , 引力在广义相对论里是时空弯曲的外在表现 。 质量会让时空发生弯曲 , 光虽然沿直线运动 , 但是在弯曲的时空光线也就是弯曲传播的 。
要知道黑洞可是爱因斯坦广义相对论场方程的一个特解 , 也算是爱因斯坦的预言之一 , 包括引力波在内这些预言早都已经被证实真实存在 , 宇宙中存在黑洞也存在引力波 。
黑洞的种类
最常规的黑洞被认为是大质量恒星演化到生命后期形成的 , 经过超新星爆炸之后 , 大质量恒星会抛掉多余的物质 , 剩下的聚集在中心不断收缩 , 最终饭就变成了黑洞 , 这类黑洞也可以称之为恒星级别的 。 随着恒星内部核聚变的进行 , 最终演化变为白矮星、中子星和黑洞 , 这三种都是致密星 。
科学家认为宇宙中的黑洞主要是这种办法形成的 , 除此之外科学家还预言过原初黑洞的存在 , 这类黑洞最可能形成于宇宙大爆炸之后 , 由于高速强力的挤压 , 让一些物质聚集形成小黑洞 , 这类黑洞质量都比较小 , 但目前并没有确定它们的存在 。
第三种重量比较大 , 它们多存在于星系的中心位置 , 被认为是整个星系的凝聚力 。 例如银河系的的中心就有超大质量黑洞 , 它的质量是太阳的数百万倍 。 目前科学家对于超大质量黑洞的形成机制并没有确定的结论 , 但普遍认为和黑洞的吞噬能力有关 , 毕竟黑洞吞噬其它天体可以不断的壮大自己的质量与规模 。
为什么天体没有被吞噬?
黑洞吞噬天体过程科学家已经记录过 , 尤其黑洞吞噬它伴星的情况最为常见 , 要知道宇宙空间中双星系统以及三合星系统比较常见 , 像太阳这样的孤独恒星比价少见 , 如果双星系统中的一颗恒星演化成为黑洞 , 那么另外一颗恒星随着时间的流逝 , 它会一点点被黑洞所吞噬 , 最终两个天体合二为一 。
但我们要理解的是 , 黑洞虽然各种性质比较特殊 , 但它的本质逃脱不掉就是一颗恒星 , 它吞噬宇宙中的其它天体首先需要的是距离 , 如果天各一方即是黑洞非常强大 , 它也没有办法吞噬远距离的天体 。
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