宇宙黑洞是什么？（什么是黑洞？）

什么是宇宙黑洞？(什么是黑洞？)

简介:资源网的黑洞是空之间的区域。因为恒星在运行到生命尽头时会收缩，附近的物体无法逃脱它的引力，包括光，所以黑洞是看不见的，因此得名。黑洞不能直接观测，但可以通过黑洞对周围环境的影响间接定位。

黑洞是在空之间的区域，大量物质聚集在一个很小的区域，附近的物质无法逃脱它的引力。

为了摆脱重力，物体必须以至少11.2公里/秒的速度加速离开地球表面，这被称为逃逸速度。如果你稍微慢一点，物质就会回落到表面。黑洞也是如此，但是逃逸速度如此之快，以至于即使是光也没有足够的速度逃逸。黑洞之所以这样叫，是因为我们看不见它们。没有光能离开它的表面(它不能被发射或反射)，所以它总是不可见的。我们只能在黑洞经过另一个物体的前面时才能观察到黑洞，然后才能看到引力透镜现象。到目前为止，没有黑洞被真正观察和证实，尽管有许多可能的候选者。

需要注意的是，与普遍的看法相反，黑洞并不是真正的空真空吸尘器来吸走周围的一切。质量等于太阳质量的黑洞半径约为3公里。在106公里的距离上，这个黑洞的吸引力并不比其他同等质量的天体大。例如，如果太阳被质量相等的黑洞取代，行星的轨道将保持不变。但是，一旦跨过了“事件穹顶”，就完全不一样了。

黑洞的形成。

当一颗恒星到达生命的尽头时，它会在重力的作用下冷却收缩。当它收缩时，随着体积的减小，它会变得更致密。有些恒星会爆炸成超新星，但有些会变成中子星或黑洞。想象一颗比太阳大十倍的恒星，坍缩到大约30公里的大小。最终的物质密度极高，重力非常大。黑洞也可以通过高能撞击形成，例如双星系统中中子星的碰撞。

史瓦西半径是球体的半径。如果一个物体的全部质量都被压缩在球体中，球体表面的逃逸速度将等于光速。如果恒星的残骸坍缩到这个半径或以下，光就不会逃逸，物体在外面就不再直接可见，从而形成黑洞。

方程50-史瓦西半径。

g代表重力，m代表质量，c代表光速。

蒸发斯蒂芬·霍金在1974年为黑洞蒸发提供了一个理论论据。霍金辐射过程减少了黑洞的质量，所以也叫黑洞蒸发。因为霍金辐射导致黑洞失去质量，失去的物质比它通过其他方式得到的更多，所以黑洞被预测会消散、收缩，然后完全消失。与巨型黑洞相比，较小的微型黑洞被预测为较大的净发射体，并且将收缩和消散得更快。

有很多理论技术可以用来定位黑洞。由于黑洞不能直接观测，我们必须用间接的方法来探索黑洞对其周围环境的影响。

吸积盘和气体喷流，如中子星和白矮星，可以促进吸积盘和气体喷流的形成。人们相信黑洞也会有类似的行为。我们可以看到吸积盘，我们可以解释中心恒星，但它们可以确定在哪里可能值得寻找黑洞。非常大的吸积盘和气体喷流可能是超大质量黑洞存在的很好证据，因为据我们所知，任何能够驱动这些现象的物质都一定是黑洞。

剧烈的一次性伽马射线爆发可能意味着黑洞的诞生，因为天文学家认为，射线脉冲是由巨星的引力坍缩或中子星的碰撞引起的。这两个事件都有足够的质量和压力来产生黑洞。

引力效应光是从遥远而明亮的光源发出的，一个巨大的物体位于光源和观察者之间。当光线绕着这个巨大的物体弯曲时，就会形成一个引力透镜。这个过程是广义相对论的预言之一。根据这一理论，当质量被扭曲空时，就会产生引力场，从而产生弯曲的光。

黑洞模拟图

来源:美国航天局

这张照片解释了光是如何从远处的光源发出，并绕着一个巨大的物体弯曲。橙色箭头显示背景源的明显位置。白色箭头显示光源真实位置的光路。

来自远方的光如何绕着一个巨大的物体弯曲？

来源:美国航天局

在下图中，你可以看到观测到的引力透镜，就像哈勃空资源间网络望远镜在1689年在星团的阿贝尔看到的那样。

这张照片展示了abel 2218星系团及其引力透镜的全面概况。

来源:维基百科

围绕可能黑洞运行的天体围绕可能黑洞运行的天体探测中心天体的引力场。以20世纪70年代的发现为例，吸积盘包围的X射线发射源是一种可以发射天鹅座X-1的物质，俗称黑洞。虽然肉眼看不到物质本身，但X射线是一种高热质量的物质，在吸积前以毫秒级的速度绕着十个太阳质量的黑洞运行。X射线光谱显示的是轨道上相对论物质的影像，其铁线以约6.4千电子伏发射，并延伸到红色部分(圆盘的背面)和蓝色部分(更近的一侧)。

天鹅座X-1光源的钱德拉射线光谱。

来源:美国航天局

银河系中心致密尘埃和气体的可见波长使我们无法清楚地看到银河系中心，但其他波长，如无线电波长，可以帮助我们看穿这些障碍物。这个星系的确切中心被一个似乎没有轨道的强无线电源占据。不到十年前，这个名为“射手座A”(发音为A星)的天体被证明是一个巨大的黑洞。

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