03.02 黑洞既然是黑的那么科学上有什么办法观测它的存在?

科学黑洞


最主要的一个方法就是通过观测黑洞周围天体(主要是恒星)的运动轨迹和运动规律,然后加以分析确认黑洞的存在,特别在寻找超大质量黑洞的过程中,观察周围天体的运动表现很重要!

如果天文学家某些天体的运动方式非常诡异,速度非常快,这些天体就会成为长期观察的对象,通过对它们速度和周期运动规律的观察,可以间接得出是否存在黑洞!

举个简单的例子,比如说把我们的太阳换成同等质量的黑洞,对地球上的生命会有致命影响,但对地球本身的公转几乎没有任何影响。科学家们虽然不知道地球附近有一个黑洞,但通过观察地球的运动可以推断出黑洞的存在,而不必想办法直接观测黑洞(也观测不到)!

还有一种方法就是利用黑洞吞噬周围天体和气体云过程中发出的能量极高的宇宙射线!我们都知道,黑洞具有很强的引力,常常会吞噬附近的气体云甚至是恒星,在吞噬的过程中,会产生极为猛烈的爆发!最明显的爆发就是类星体,也就是星系中心的超大质量黑洞形成的吸积盘向外剧烈喷发宇宙射线的过程!

第三种方法就是利用“引力透镜原理”,黑洞巨大的对周围时空结构有巨大的影响,周围经过的光线会因此而发生弯曲,天文学家可以根据光线弯曲程度等结果判断天体形式,确定是不是黑洞!

当然还会有其他的方式来寻找黑洞,也请大家积极留言补充!只能说人类的智慧是无穷的,很多看似不可能做到的事情都被我们一一攻克!


宇宙探索


黑洞是宇宙中最奇葩的天体,密度极其高引力极其大,不过如果认为黑洞完全是黑的,就是一种误解了,虽然它的名字叫做黑洞,但它并不一定就是黑的,有的黑洞甚至非常亮,而且宇宙中最为明亮的天体本身也是黑洞。


天文物理学理论上认为黑洞不单不发光,而且会吸收光,那么这样看来,黑洞的确是无比漆黑了,因为不会有光线传出来,所以我们也无法看到黑洞的真正面目,但是黑洞存在于宇宙之中,它的周围有着强大的引力场,所以它几乎时刻都是在吸收物质的,那么在它吸收物质的过程中,会将所有被它吸过来的物质拉碎,也就是会将任何气态、液态、固态或者等离子态的物体拉碎到分子和原子状态,进而再把原子拉碎到基本粒子的状态,甚至进一步将夸克的状态也扯碎。 那么在这一步步拆解压缩的过程中,物质围绕黑洞旋转的速度极快,相互之间有着强烈的摩擦,因此会有大量的能量释放出来,而且这些物质的状态变化也会释放大量的能量,这导致黑洞的周围会出现明亮的吸积盘,所以有的黑洞看上去是非常明亮的。


比如宇宙中有很多类星体,它们发出的光常常比整个银河系所有恒星发出的光还亮很多,就是这个原因,也正是由于这样的黑洞非常明亮,因此它们也是很容易发现的,有些类星体距离我们一百多亿光年,我们仍然能看到它们。

不过并不是宇宙中所有的黑洞都会发出如此明亮的光,当一些黑洞的周围没有什么物质可以吸收的时候,那就看不到它的光亮,虽然它也会发出霍金辐射,但是那种辐射非常微弱,如今的望远镜还很难观测那样微弱的辐射光,不过黑洞可以对周围的天体施加引力影响,比如某颗恒星在某片区域中一直做椭圆形的轨道运动,然而中间看上去却空无一物,那么通常就可以判断这颗恒星在围绕一颗黑洞运行。



比如在我们的银河系中心,就有一颗质量高达430万倍太阳质量的黑洞人马座a,周围有上百颗恒星都在围绕着它运行,甚至整个银河系的运行状态都和它有很大关系,然而我们却看不到它的存在,只能从这些恒星的运行轨道上去分析这个黑洞存在的位置。


科普大世界


黑洞虽然不反射出光线,但是如果它是真实存在的天体,那么必然由于其强大的引力会对周围的物质产生影响,事实上,天文学家就是依赖于黑洞强大引力对周围环境的引力影响才推断出黑洞的存在。

黑洞——吸积、蒸发、毁灭。

黑洞可以吸收它周围的一切物质,这些物质在被吸入时会放出γ射线等边缘讯息,黑洞也正是由于它聚拢周围物质而放出辐射才被天文学家发现的。

另外还可以通过恒星、星际云气团的绕行轨迹推测出黑洞的存在,因为黑洞具有极强的引力,会对普通天体的运行轨道产生极大影响。

上个世纪七十年代,英国物理学家霍金证明黑洞具有温度,且它会发光、发热,甚至会爆炸终结一生,通常大质量的黑洞温度低,蒸发的速度就慢,而小质量的黑洞温度极高,蒸发很快,一个小行星质量的黑洞会在立刻就消失掉。

普通黑洞一般是大质量恒星演化末期进行超新星爆发后的产物,但是天文学家预测宇宙中存在更大的原生黑洞,这些黑洞不同于普通黑洞,它们不是恒星演化末期的产物,而是跟随着宇宙刚刚爆炸时产生的极高温、极高压形成的,它们很可能存在至今。


科学船坞


黑洞很难直接观察到,

但引力效应摆在那,周围大片天区会呈现异常,

“侧面"看,一大堆天体围着一个区域转,

“正面"看,会发现有一小片天区恒星像是分布密度不一样,像是通过一个琉璃球看东西似的,图像发生较严重的扭曲变形,


星辉650


一般黑洞都由超新星坍缩转化而来,因此首先要锁定超新星爆发的区域,但黑洞不会在它原地出现,一般要在要扩大数倍范围寻找它。实际上用这个办法寻找效果良好。

2020-1-17


手机用户54578927414


既然科学还没有办法,那怎么知黑洞是黑的?且存在呢?且说是当下科学的理论没“黑洞”等无法诠释所观测的宇宙变化,哪又为什么科学家不去反思过去的理论,甚至是人类自己的认知呢?进一步说是过去的理论是经过实践所检验的,不容置疑的。这种科学认知是否违背科学本身呢?若所谓的科学被意识形态,以及所谓的国家利益,地域政治所捆绑,再谈科学还科学么?说黑的东西人看不见,得用光照。若照不见,那就得照自己了。


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