黑洞吞噬光、恆星、中子星,黑洞中心是什麼?

黑洞是一種特殊的天體,"黑"意味著它不會向外界發射或反射任何光,"洞"意味著它可以吞噬任何物質,包括光,一旦墜落進去,就會成為它的一部分。黑洞吞噬天體,被認為是目前宇宙中最神秘和最令人震驚的場景。最近,科學家第一次觀察到黑洞吞噬中子星的引力波。黑洞還吞下了些什麼?它吞進去得多,吐得少,它吞下去的東西會是怎樣的結局?

黑洞吞噬恆星

宇宙中有無數的星系,黑洞吞噬恆星的事件時有發生,只是從前人類很難觀察到完整過程。隨著人類技術的進步,這類事件經常被發現。例如,2015年末,學術期刊《科學》(Science)報道,美國俄亥俄州立大學的天文學家觀察到了由一個距太陽系約3億光年的超級黑洞吞噬恆星的整個過程,這個黑洞大約是太陽質量的1億倍。又比如,銀河系中心也有一個超大質量黑洞,可以吞噬附近的恆星。

黑洞吞噬光、恆星、中子星,黑洞中心是什麼?

黑洞吞噬光

霍金說,黑洞具有很強的引力,內部的時空曲率過大,逃逸速度大於光速,使光線無法從視界上逃逸。黑洞並不是永恆的,它的歸宿是“白洞”,屆時它將噴出以前吞沒的所有物質。

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黑洞吞噬黑洞

2015年9月,美國激光干涉重力波觀測臺(LIGO)首次觀測到兩個黑洞碰撞產生的引力波信號。這一消息公佈後,成為全年度最大的科學新聞,有三名物理學家為此在2017年獲得諾貝爾獎。

在第一批引力波信號誕生後,美國LIGO和意大利Virgo引力波探測器的能力得到了肯定,新的引力波信號不斷被接收。到目前為止,LIGO-Virgo已經監測了十幾次黑洞和黑洞之間的融合事件。

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黑洞吞噬中子星

2019年8月15日,LIGO-Virgo雙劍合璧,再次捕捉來自遙遠星系的引力波信號,這是人類第一次監測黑洞和中子星的融合事件。

這次事件的代號是S190814bv,發生在大約8.7億年前,黑洞與中子星相遇,猛烈地碰撞,造成時間和空間的震動,產生的引力波穿越遙遠的時空來到地球。這種叫做中子星的神秘天體內部含有宇宙中最緻密的物質,但物理學家對其內部結構知之甚少。黑洞與中子星相遇會是怎樣的情形,沒有人能給出確切的答案,但天文學家預測了兩個可能的結果:也許,黑洞的巨大引力會把中子星撕碎,剩下的發光殘骸將被黑洞吞噬,光線會逐漸變暗,直到消失。另一種可能是,在我們察覺到之前,這一切已經結束了,因為黑洞一口氣吞下了整個中子星。目前,LIGO-Virgo的科學家模擬的結果傾向於第二種假設。

黑洞吞噬光、恆星、中子星,黑洞中心是什麼?

結語

黑洞吞噬物體是一個複雜而美麗的過程,遠遠超出了常人的理解能力。

黑洞的內部結構遠遠超出了物質的範疇,那裡是極度彎曲的時空,什麼都有可能發生,或許是夸克湯,也可能是弦場。


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