200年前,他首次提出“黑洞”理论!可当时的美国科学家不以为然

宇宙的黑洞之谜

在宇宙空间中,有一个神秘的区域,不管什么物体只要进入这个区域便会消失得无影无踪,而且连光也休想从那里逃逸出来,它就像一个饥饿的无底洞,永远也填不饱,因此又有人把它叫做“星坟”。这究竟是一个什么样的地方呢?

200年前,他首次提出“黑洞”理论!可当时的美国科学家不以为然

早在1798年人们就对黑洞有了认识。法国著名数学家拉普拉斯认为,如果一个天体的密度或质量达到一定的限度,我们就会看不到它了,因为光没有能力逃离开它的表面,也就是说,光无法到达我们这里。不过,黑洞引起科学家们的普遍关注,还是在爱因斯坦的广义相对论公布之后。人们根据爱因斯坦的理论,就黑洞存在的条件及形成原因等问题进行了探索。直到1973年科学家们测到一束来自天鹅座的X射线后,才真正打开了人们探测黑洞的大门。经研究,这是一颗明亮的蓝色星体,同时,它还有一颗看不见的伴星,质量要比太阳大10〜 20倍。

几年之后,科学家们根据这些强射线找到了X射线的真正发射源,这是一颗伴星,其质量是太阳的5〜8倍,但人们看不到它所在的位置。到目前为止,这是黑洞最理想的“候选人”。

关于黑洞的成因,人们的解释也不尽相同。有人认为,恒星在其晚年因核燃料被消耗完,便在自身引力下开始坍缩,如果坍缩星体的质量超过太阳的3倍, 那么,其坍缩的产物就是黑洞;也有人认为,黑洞是在超新星爆发时一部分恒星坍毁变成的;还有人认为在宇宙大爆炸时,其异乎寻常的力量把一些物质挤压得非常紧密,形成了 “原生黑洞”。

200年前,他首次提出“黑洞”理论!可当时的美国科学家不以为然

这捕捉到黑洞的照片之前,人们对黑洞的存在就确信无疑。1999年6月,一些天文学家通过测量太阳系运行的轨道,获得了更多的证据证明银河系中心存在一个“超大”黑洞。他们利用射电望远镜阵列组成的精确的测量设备进行观察,发现太阳系以每秒217千米的速度围绕银河系中心旋 转,运行一周需要2. 26亿年时间。人们发现位于银河系中心被称为人马座A星的这个星体的质量至少是太阳质量的1000倍,而且很可能还要大得多。

200年前,他首次提出“黑洞”理论!可当时的美国科学家不以为然

人类首张黑洞图片

神秘的宇宙暗物质

那么我们经常听到的“暗物质”跟黑洞又有什么关系呢?

茫茫宇宙,奥秘无穷无尽。夜晚,我们可以用肉眼观测到月亮和许多发光的星星,晴朗的天气还可以看到火星等行星。有时,流星和拖着长长尾巴的彗星也来拜访地球这个孤独的兄弟。

然而,1933年的一天,瑞士天文学家茨维基惊奇地发现,室女星系(注意!这个位置就是昨天刷爆全球的黑洞所在位置!)团诸星系根据其运动求出的质量与根据其光度求出的质量相差很远,前者是后者的10 倍,出现了质量短缺现象。于是科学家们便根据这种现象推测,宇宙中存在着大量的我们看不到的东西——暗物质。

200年前,他首次提出“黑洞”理论!可当时的美国科学家不以为然

那么,这些存在着的大量暗物质究竞是什么呢?

我们看看在这之前人们是怎么猜测的。当时,英国—位天文学家研究认为,有三种可能。

首先是极暗弱的褐矮星。有人分析,在太阳附近就存在着相当数量的暗物质。美国天文学家巴柯就曾在太阳附近的天空中拍摄到质量不到太阳一半的心型褐矮星。根据此种星的数目推断,它们总共可能有银河系“失踪”质量的一半左右。许多科学家认为,这类似小恒星的“尸骸”,小恒星在不能发光后就演变成了这种类似褐矮星的暗物质。

其次是在很早以前,很多科学家就猜测由超大恒星演化到死亡阶段形成的巨大质量的黑洞,黑洞的质最相当于太阳质世的200万倍。现在我们知道这个理论是正确的!

最后是奇异电子。欧洲核子研究中心的物理学家霍夫曼博士推测,有四种属于暗物质的微子:光微子、希格斯微子、中微子和引力微子,而星系外围庞大的星晕即由这些特殊粒子构成。

200年前,他首次提出“黑洞”理论!可当时的美国科学家不以为然

对于宇宙暗物质,也有人持否定态度。这里不得不提到美国一些科学家,他们拥有全球最先进的软硬设备,但令人讽刺的是,他们用当时最新方法测定星系的质量,发现求得的结果比采用星系运动学的方法求出的质量大得多,所以他们认为这些质量短缺是由星系群的膨胀引起的,所以没必要假设在星系团内存在着大量暗物质以提供额外的引力来保持其动力学平衡状态。

当然,由于人类探测宇宙的科技在不断地向前发展,当时的一些猜测和想法在今天成了无懈可击的真理。我们不得不感叹人类的智慧、科技的魅力!


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