宇宙間最令人困惑的天體――黑洞

黑洞是宇宙間最令人困惑的天體。它的密度是如此之高,引力是如此之強,以致於一切,包括光線,都無法逃脫。無論有多少種新奇理論,這一點是被普遍接受的。

人類在宇宙中已經辨識出了許多黑洞,既有恆星級黑洞,也有超大質量黑洞。恆星級黑洞多位於我們銀河系內,超大質量黑洞多位於星系中心。超大質量黑洞的質量可以達到太陽的幾百萬甚至幾十億倍。

在銀河系中心,有許多恆星圍繞著一個質量為太陽四百萬倍的不發光質心運行。這個質心名為“人馬座A*”,通過對圍繞著它運行的恆星進行測量,我們可以確定它是一個無可爭辯的黑洞候選者。

宇宙間最令人困惑的天體――黑洞

當我們靠近黑洞的視界,就會發生許多違反直覺的事,而一旦跨越視界,事情會變得更糟。不管是什麼類型的黑洞,也不管飛船有多棒,一旦衝過那道看不見的屏障,就再也出不去了!

廣義相對論是一位看守黑洞的嚴厲女管家。感謝愛因斯坦,今年我們之所以要紀念廣義相對論發佈100週年,部分原因就是它指出了黑洞及其質量,是如何使時空發生彎曲的。

宇宙間最令人困惑的天體――黑洞

黑洞是由質量足夠大的恆星在核聚變反應的燃料耗盡而死亡後,發生引力坍縮產生的。黑洞的質量極其巨大,而體積卻十分微小,它產生的引力場極為強勁,以至於任何物質和輻射在進入到黑洞的一個事件視界(臨界點)內,便再無法逃脫,甚至目前已知的傳播速度最快的光(電磁波)也逃逸不出。 黑洞無法直接觀測,但可以藉由間接方式得知其存在與質量,並且觀測到它對其他事物的影響。藉由物體被吸入之前的因高熱而放出紫外線和X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藉由間接觀測恆星或星際雲氣團繞行軌跡取得位置以及質量。

宇宙間最令人困惑的天體――黑洞

隨著人類探索宇宙進程的加快,也將有更多不為人知,顛覆常規物理學的成果呈現在人們面前。


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