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離地球最近的黑洞是麒麟座 離地球最近的黑洞 焦點快看

2023-04-20 23:39:01 來源:城市網(wǎng)

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【資料圖】

1、所謂“黑洞”,就是這樣一種天體:它的引力場是如此之強,就連光也不能逃脫出來。

2、 根據(jù)廣義相對論,引力場將使時空彎曲。

3、當(dāng)恒星的體積很大時,它的引力場對時空幾乎沒什么影響,從恒星表面上某一點發(fā)的光可以朝任何方向沿直線射出。

4、而恒星的半徑越小,它對周圍的時空彎曲作用就越大,朝某些角度發(fā)出的光就將沿彎曲空間返回恒星表面。

5、 等恒星的半徑小到一特定值(天文學(xué)上叫“史瓦西半徑”)時,就連垂直表面發(fā)射的光都被捕獲了。

6、到這時,恒星就變成了黑洞。

7、說它“黑”,是指它就像宇宙中的無底洞,任何物質(zhì)一旦掉進去,“似乎”就再不能逃出。

8、實際上黑洞真正是“隱形”的,等一會兒我們會講到。

9、 那么,黑洞是怎樣形成的呢?其實,跟白矮星和中子星一樣,黑洞很可能也是由恒星演化而來的。

10、 我們曾經(jīng)比較詳細地介紹了白矮星和中子星形成的過程。

11、當(dāng)一顆恒星衰老時,它的熱核反應(yīng)已經(jīng)耗盡了中心的燃料(氫),由中心產(chǎn)生的能量已經(jīng)不多了。

12、這樣,它再也沒有足夠的力量來承擔(dān)起外殼巨大的重量。

13、所以在外殼的重壓之下,核心開始坍縮,直到最后形成體積小、密度大的星體,重新有能力與壓力平衡。

14、 質(zhì)量小一些的恒星主要演化成白矮星,質(zhì)量比較大的恒星則有可能形成中子星。

15、而根據(jù)科學(xué)家的計算,中子星的總質(zhì)量不能大于三倍太陽的質(zhì)量。

16、如果超過了這個值,那么將再沒有什么力能與自身重力相抗衡了,從而引發(fā)另一次大坍縮。

17、 這次,根據(jù)科學(xué)家的猜想,物質(zhì)將不可阻擋地向著中心點進軍,直至成為一個體積趨于零、密度趨向無限大的“點”。

18、而當(dāng)它的半徑一旦收縮到一定程度(史瓦西半徑),正象我們上面介紹的那樣,巨大的引力就使得即使光也無法向外射出,從而切斷了恒星與外界的一切聯(lián)系——“黑洞”誕生了。

19、 與別的天體相比,黑洞是顯得太特殊了。

20、例如,黑洞有“隱身術(shù)”,人們無法直接觀察到它,連科學(xué)家都只能對它內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出各種猜想。

21、那么,黑洞是怎么把自己隱藏起來的呢?答案就是——彎曲的空間。

22、我們都知道,光是沿直線傳播的。

23、這是一個最基本的常識。

24、可是根據(jù)廣義相對論,空間會在引力場作用下彎曲。

25、這時候,光雖然仍然沿任意兩點間的最短距離傳播,但走的已經(jīng)不是直線,而是曲線。

26、形象地講,好像光本來是要走直線的,只不過強大的引力把它拉得偏離了原來的方向。

27、 在地球上,由于引力場作用很小,這種彎曲是微乎其微的。

28、而在黑洞周圍,空間的這種變形非常大。

29、這樣,即使是被黑洞擋著的恒星發(fā)出的光,雖然有一部分會落入黑洞中消失,可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達地球。

30、所以,我們可以毫不費力地觀察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一樣,這就是黑洞的隱身術(shù)。

31、 更有趣的是,有些恒星不僅是朝著地球發(fā)出的光能直接到達地球,它朝其它方向發(fā)射的光也可能被附近的黑洞的強引力折射而能到達地球。

32、這樣我們不僅能看見這顆恒星的“臉”,還同時看到它的側(cè)面、甚至后背!。

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