发布日期:2024-07-21 04:36 点击次数:176
“黑洞”是宇宙中最“遒劲”的天体,有着极大的引力,所有围聚的物资齐无法脱逃它的“拿获”,通通会像“掉”进了一个深不见底的、无比黯澹的大洞一样,不知所踪……
那么,你是否思过,这些“掉”进黑洞中的行星、恒星们,齐去了那处?黑洞合并的所有物资最终会以若何的体式存在于其中?黑洞合并的天体越来越多之后,它本人会不会发生爆炸呢?
以及,黑洞是否存在一个“终极”,是否也有生命的尽头?若是有黑洞走到了寿命尽头,通盘宇宙会迎来巨变吗?
黑洞其实不是“洞”
黑洞的名字给了咱们一种印象:它就像咱们在路上走着时,地上陡然出现了一个大坑,它黯澹深奥,若是有东谈主不防御掉入其中,就会仿佛掉进了一个莫得尽头的幽谷,越陷越深,再也无法从里面出来。
但是,黑洞执行上并非仅仅一个存在于宇宙空间中的“洞”或一个“坑”,它和地球、太阳一样,是一种天体——这意味着,它的“原貌”其实也像恒星或是行星一样,是一颗“球”。只不外,由于各样原因,咱们却无法在黑洞这颗“球”上看见任何颜色,只消一派孤独的黑。
其实,黑洞的酿成照实与恒星有着千丝万缕的酌量。大家皆知,恒星并非不错长期发光发烧,它的能量是有尽头的,也等于说,恒星是有着有限的“寿命”的。
恒星的里面有着广大丰富的氢元素过头同位素,举例氘和氚。在高达1亿摄氏度以上的高温以及极点高压的作用下,氢原子得以篡改为等离子态,即出现了原子核和电子阔别的好意思瞻念。随后,两个较轻的原子核会相互围聚、集聚,酿成更重的原子核,如氦。这亦然咱们所熟知的,原枪弹的爆炸旨趣——核聚变反馈。
核聚变反馈的经由会迸发强大的能量。以太阳里面正在进行的核聚变为例,太阳的中枢部分每秒钟齐约有6亿吨氢原子通过核聚变升沉为氦,每秒开释的能量约为3.828×10^26焦耳,荒谬于61亿颗广岛原枪弹同期爆炸产生的能量。
若是把太阳每秒钟开释的能量集聚起来,长入投放至地球,那么只需一眨眼的时候,通盘地球齐将荡然无存——运气的是,太阳开释出的能量是比拟虚心的,并非集聚在一个点,顷刻间爆炸,而是执续不休地迟缓开释;况兼,地球距离太阳也比拟远,这才让东谈主类雅致得以在地球上繁殖滋生。
既然恒星的“废弃”来源于其里面正在进行的核聚变,而这也曾由需要浮滥氢元素,同期氢元素又不行能杜撰出现,那么也等于说,一朝恒星里面的氢元素浮滥殆尽,这颗恒星也就走到了它生命的尽头。
当恒星仍然在活跃时,其里面不休进行核聚变而产生的能量,就好像一对无形的手,将通盘恒星“包裹”况兼“托举”住,让其不至于向引力的中心崩塌。
这要如何泄露呢?庸俗来说,当咱们站在大地上时,地球的引力是从咱们的眼下来的,于是咱们默许“下”即为地球引力,也等于重力的场合。而若是地球名义站满了东谈主,咱们将这所有东谈主受到的地球引力的场合无限向下延迟,它们就会麇集在一个点上——这等于地球引力的中心。
通常的兴味,恒星引力的中心天然也在交流的位置。也等于说,一朝恒星的氢元素耗尽,无力继续废弃,莫得了向外开释的力,莫得了这双无形的托举的“手”,那么,其强大的质地就会向内坍缩,直到酿成一个无限小,但无限细致的点——于是,黑洞就这样酿成了;而这个极小的点,也就成了黑洞中心的“奇点”。
不外,所谓“欲戴王冠,必承其重”,要思成为黑洞,亦然有条件的。若恒星质地小于1.4倍的太阳质地,那么这颗恒星在亏蚀后只可成为白矮星,体积小、亮度弱,但质地和密度齐很高;而若恒星质地在1.4倍~3倍太阳质地之间,它亏蚀后就会成为中子星,不错产生脉冲放射。
只消质地最初了25个太阳的质地,恒星智商坍缩为黑洞。
恒星坍缩为黑洞的经由往往会伴跟着剧烈的超新星爆发。这就像是恒星的温度和压力齐达到了临界值,剩下的氢原子同期开启了核聚变反馈一样,发生强大的爆炸。
超新星爆发会发出极其亮堂的光,发生时以致不错照亮其所在的通盘星系,且执续时候很长,不错达到几个星期或几个月——天然,这一时候以宇宙的治安来看,只不外是刹那间的事情。
黑洞是如何合并一切的?
黑洞酿成后,蓝本强大的质地全被压缩到了一个小点上。诚然其体积变得无限小,但它的质地却仍然存在,这就意味着,黑洞领有极大的引力。
若是把宇宙空间比作一张蹦床,那么黑洞的存在就好像在蹦床中心放下了一个勤快的球,整张蹦床的名义齐会发生形变,向中心凹下,而不管往傍边放下若干小球,只消它们莫得中心的球重,就齐会不受放弃地朝中心滑动——这等于黑洞为什么不错诱惑并合并周围一切物资的旨趣。
小球只消插足了蹦床的形变范围,就会不受放弃地朝凹下中心滑落,通常的兴味,今日体或物资插足黑洞令时空产生误解的空间后,也会不受放弃地被黑洞中心诱惑并合并——这样的范围,在天文体中被称为黑洞的事件视界,而这个范围的半径,在一般情况下,即是有名的史瓦西半径。
黑洞并不像是路面上无端出现的大洞,而插足黑洞的物资,天然也不会像是掉入大洞的东西那么浅近。今日体插足黑洞的影响范围后,由于黑洞遒劲引力的作用,天体会开首被“撕”成条状,就好像面条一样。这也曾由以致连光齐无法避免,因为黑洞事件视界内时空的畸变进度真实太过于遒劲,连光速齐无法从中脱逃。
这些物资会像月球围绕地球旋转一样,围绕着黑洞中心高速旋转,只不外它们会越转越围聚黑洞的里面,直到透彻插足黑洞。高速旋转的同期,物资之间也会相互摩擦,在各样作用之下,这些物资会被不休加热,并产生高强度的电磁放射——由此,一个盘状围绕黑洞的“吸积盘”就这样产生了。
在透彻插足黑洞里面,即黑洞的事件视界后,物资就再也无法离开黑洞。它们究竟以若何的体式存在于黑洞里面?科学界还未得出一个详情的论断,毕竟,“纸上得来终觉浅,绝知此事要切身”,咱们还莫得不错径直不雅察、探索黑洞里面的技艺,又有谁敢径直断言黑洞里面究竟是什么情况呢?
但阐明已有的数据,科学家们照旧作念了一些比拟“靠谱”的筹算和揣测。阐明最新商榷标明,物资在插足黑洞后可能会以流体的体式存在,近似于植物中的汁液。因为这样的存在体式不错最猛进度地减小物资的所占体积,同期又最猛进度地保执物资的齐备性。
天然,这并不是科学界独一存在的不雅点。也有东谈主提倡了另一种与此实足违抗的不雅点,以为插足黑洞里面的物资并不会像“意大利面”一样存在,而是会像“千层饼”一样存在,这等于咱们熟知的霍金在2001年出书的《果壳中的宇宙》中提倡的不雅点。
霍金以为,插足黑洞中的天体,并不会径直成为流体或是能量,而是只会以插足时的口头静止在黑洞中。这是因为,黑洞强大的引力会极点地改变其周围时空的口头,这导致黑洞的表里出现了“视觉差”。
也等于说,假定咱们不错看到黑洞里面的情况,咱们只可看到多样物资、天体像千层饼一样重重叠叠地静止在其视界面上,但执行上它们是一直在洞开的,只不外因为黑洞内的时空被极点改变,使得咱们看上去像是它们静止了一样。因此,它们传出的信号长期也无法被外部不雅察者所选择。
这就像一句老话说的那样,“天上一天,地上一年”——“黑洞一秒,外界长期”。
不管如何,以现存的表面效果来说,插足黑洞里面的物资仍然会不休向其中心的奇点坍缩,最终成为黑洞质地的一部分。
黑洞也有“尽头”吗?
那么,黑洞在合并了填塞多的物资后,又会发生什么变化呢?难谈它的“胃口”莫得上限,不错长期无绝顶地合并宇宙中的一切吗?
在不休合并物资之后,黑洞的质地会执续增长,跟着质地的不休增多,超大型黑洞会就此酿成。这类黑洞时时位于大型星系的中心,质地在10万到10亿太阳质地之间。迄今为止,东谈主类发现的最大型黑洞是SDSS J073739.96 + 384413.2,质地达到了1040亿倍太阳质地以上。
在黑洞成长得填塞强大后,它可能会与另一个超大型黑洞邂逅,两个黑洞可能会酿成一个双星系统,相互环绕。但在两个黑洞的质地齐越来越大后,均衡不免会被冲破,于是两个黑洞会发生合并,成为一个更大的黑洞。这样的情况往往也伴跟着两个大型星系的合并。
在黑洞变得越来越大后,科学家们以为,可能会有黑洞突破了其承载量的极限,从而激勉强大的爆炸。这样范围的爆炸以致可能引起通盘宇宙环境的变化,引起通盘宇宙的改良或是重组。
而若是黑洞照实不存在承载量的极限,那么在无限久远的时候后,将出现一个宇宙中有史以来最为强大的黑洞,它不仅合并了宇宙中所有的恒星、行星,以致合并了宇宙中其他所有的黑洞——尔后,可能会发生另一次宇宙大爆炸,通盘宇宙的发展将再一次重置。
这不祥等于黑洞,乃至是宇宙存在的终极玄机——一世万物,万物归于无,由此无限轮回。
而黑洞里面究竟长什么样,它合并的物资是否确实会与它游刃有余?这一切齐要恭候东谈主类雅致登高下一个路线后,不祥才有契机获取解答。