关于黑洞不可不说的数字 数量或在其百万倍以上

黑洞是一种非常神秘的天体。它的体积很小,但密度却大得惊人,每立方厘米就有几百亿吨甚至更高。由于它的密度大,所以引力也特别强大。不管什么东西,只要被它吸进去,就别想“爬”出来,连跑得最快的光也逃脱不掉黑洞的巨大引力
“欲入此门者,须弃绝一切希望。”这是意大利诗人但丁(DanteAlighieri)在他的长诗《神曲》第一部分《地狱》(Inferno)中的一句话,描绘的是通向地狱的景象。面对黑洞,我们或许会得到同样的警示。
任何离黑洞太近的东西,都会被一把拽入其中,再也逃不出来。因为黑洞的引力巨大无比,连光线也能吞并。关于这些奇异黑色怪物的一些数字,或许能让你更了解它们。
3种黑洞
宇宙中存在3种不同的黑洞,而其中的区别就在于它们的质量不同。
第一种是克尔--纽曼黑洞,这种结构的黑洞视界和无限红移面会分开,而且视界会分为两个(外视界r+和内视界r-),无限红移面也会分裂为两个(rs+和rs-) 。外视界和无限红移面之间的区域叫做能层,有能量储存在那里。越过外无限红移面的物体仍有可能逃离黑洞,这是因为能层还不是单向膜区。
第二种是巨型黑洞? ?包括我们居住的银河系的中心都隐藏着一个超大质量黑洞。这些黑洞质量大小不一,大约99万~400亿个太阳质量。天文学家们通过探测黑洞周围吸积盘发出的强烈辐射和热量?推断这些黑洞的存在。物质在受到强烈黑洞引力下落时,会在其周围形成吸积盘盘旋下降,在这一过程中势能迅速释放,将物质加热到极高的温度,从而发出强烈辐射。黑洞通过吸积方式吞噬周围物质,这可能就是它的成长方式?。
第三种是特大黑洞 新发现的黑洞,位置在距地球20万~4亿光年的地方。专家指出,大部分黑洞质量,只比太阳多出数倍,但是新搜集到的数据显示,这3个黑洞的质量,约是太阳的9000万~4亿倍。
一颗恒星是如何变成一个或者一部分黑洞的呢?恒星无时无刻都在燃烧自己,燃烧产生的能量会和自身质量产生的万有引力相抗衡,达到一种平衡的状态。一旦恒星燃尽了体内的核燃料,它就没办法再保持这个平衡了,万有引力于是将所有东西都吸到恒星的中心,引发坍缩,最终变成一个黑洞。而恒星外层的物质则会形成黑洞之前被一场爆炸抛射出去,爆炸后的恒星被称作超新星(supernova)。
关于黑洞不可不说的数字 数量或在其百万倍以上
文章插图

这张艺术概念图展示了迄今为止所发现的最原始的超大质量黑洞之一(中间的黑点),已有130亿年的历史,由NASA斯皮策空间望远镜(Spitzer Space Telescope)发现。
-273摄氏度
黑洞的温度极低,比我们的太阳大不了太多的恒星形成的黑洞,温度一般接近绝对零度,也就是-273.15摄氏度,而更大的黑洞温度则还要低得多。
但奇特的是,这些冷冰冰的黑洞却被温度超高的物质所包围。由于黑洞引力巨大,靠近它的星际气体和恒星都会被吸进去,而在被慢慢吸进去的过程中,这些气体和恒星会剧烈碰撞,被加热到上百万度的高温。
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文章插图

我们用X射线和无线电波来探测图中的黑洞,这个黑洞正在带劲儿地吸入大量的气体(图中心亮橙色的椭圆),该图由NASA钱德拉X射线天文台(ChandraX-ray Observatory)和甚大阵(Very Large Array)的数据合成。
100多个黑洞
仅仅在我们的银河系中,就已经发现上百个黑洞了,天文学家认为整个宇宙中应该还有上千个未知的黑洞。
关于黑洞不可不说的数字 数量或在其百万倍以上
文章插图

这张插图来自欧洲空间局(EuropeanSpace Agency),描绘了一颗飞得离黑洞太近的恒星。在它靠近黑洞的时候,这颗恒星被一把拽入并迅速被撕裂,虽然图中大部分黄色气体逃离了黑洞,但仍有一小部分被抓住,形成了旋转的气体圆盘,在被吞噬之前温度会急剧升高。
15倍太阳质量
我们的太阳最后会不会变成一个黑洞呢?别担心,天文学家认为,只有质量比太阳大得多的恒星(至少是太阳质量的15~20倍)才有可能变成黑洞。
我们的太阳最终会变成一颗白矮星(white dwarf),一种密度非常大的星体,不会再产生任何新的能量。
关于黑洞不可不说的数字 数量或在其百万倍以上
文章插图

关于黑洞不可不说的数字 数量或在其百万倍以上】天鹅座X-1(Cygnus X-1)是个双星系统,由一光谱型O9-BO的超巨星及一颗致密星组成。超巨星的质量约为20-40倍太阳质量,致密星则具有太阳的8.7倍质量。由于中子星的最大质量不多于3倍太阳质量,因此该颗致密星普遍被认为是黑洞。X射线由双星系统内的吸积盘产生,在吸积盘内发生康普顿散射,再被反射向外。天鹅座X-1是天空中持续最久的强力X射线源。距离地球约6000光年。

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