宇宙外的黑洞特徵到底是怎樣的

General 更新 2024年11月21日

  宇宙之外中,很多東西都讓科學家研究不透,比如說宇宙中最神祕的天體黑洞,就是道目前為止都沒有結論的東西。下面是小編分享的宇宙中黑洞的特徵,一起來看看吧。

  宇宙中黑洞的特徵

  1、黑洞是一個天體。黑洞跟其它恆星和行星一樣都是宇宙中的天體。

  2、黑洞是看不見的。黑洞之所以叫黑洞,是因為黑洞連光都能吸收掉,準確地說黑洞是隱形的,不可人類肉眼觀察所見。說它“黑”,是指它就像宇宙中的無底洞,任何物質一旦掉進去,“似乎”就再不能逃出。

  3、密度高,體積小。黑洞是一種密度極高的星體,其強大的引力場會把周圍一切物質吸進去。

  4、無固定運轉週期,黑洞沒有公轉和自轉週期,可以移動。

  5、成長速度看快。宇宙中最大質量黑洞的首次快速成長期出現在宇宙年齡約為12億年時,而非之前認為的20~40億年。

  目前黑洞只有三個物理量可以被測量到:質量、電荷、角動量。所謂“黑洞”Black Hole,是質量極大的恆星在核融合反應的燃料耗盡後,發生重力塌縮後形成的。由於它的重力場極強,一般相信任何物質,甚至是光,都不能 “逃出來”。

  黑洞大多是宇宙裡面的恆星壽終正寢的地方,如果要比喻的話,黑洞是一個墳場也是一個垃圾回收站。所以在黑洞裡面是什麼,簡單的理解來說是宇宙剩餘的能量或被黑洞吞噬的天體,比如:被壓縮的光,被擠壓的星球。黑洞佔據了宇宙總質量的90%,黑洞可以說是無處不在。更加具體的解析我們可以從黑洞的形成中尋得些許依據來探究宇宙的黑洞到底都裝著什麼東西。

  黑洞就是中心的一個密度無限大、時空曲率無限高、熱量無限高、體積無限小的奇點和周圍一部分空空如也的天區,這個天區範圍之內不可見。黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程;某一個恆星即將滅亡,核心在自身重力的作用下迅速地收縮,塌陷,發生強力爆炸。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止,被壓縮成一個密實的星體,同時也壓縮了內部的空間和時間。但在黑洞情況下,由於恆星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去,中子本身在自身的擠壓引力吸引下被碾為粉末,剩下來的是一個密度高到難以想象的物質。由於高質量而產生的引力,會使得任何靠近它的物體都會被它吸進去。黑洞開始吞噬恆星的外殼,但黑洞並不能吞噬如此多的物質,黑洞會釋放一部分物質,射出兩道純能量——γ射線。

  黑洞是如何產生的

  超大質量黑洞的形成有幾個方法。最明顯的是以緩慢的吸積由恆星的大小開始來形成。另一個方法涉及氣雲萎縮成數十萬太陽質量以上的相對論星體。該星體會因其核心產生正負電子對所造成的徑向擾動而開始出現不穩定狀態,並會直接在沒有形成超新星的情況下萎縮成黑洞。第三個方法涉及了正在核坍縮的高密度星團,它那負熱容會促使核心的分散速度成為相對論速度。最後是在大爆炸的瞬間從外壓制造太初黑洞。超大質量黑洞平均密度可以很低,甚至比空氣密度還要低。這是因為史瓦西半徑與其質量成正比,而密度則與體積成反比。由於球體如非旋轉黑洞的事件視界體積是與半徑立方成正比,而質量差不多以直線增長,體積增長率則會更大。故此,密度會隨黑洞半徑增長而減少。在黑洞的中心,是物理學中最為神祕的物質之一——奇點,也就是時間、空間和一切已知的物理學法則土崩瓦解的所在點。

  宇宙外的黑洞到底是什麼

  黑洞是現代廣義相對論中,宇宙空間記憶體在的一種密度無限大體積無限小的天體。黑洞的引力很大,使得視界內的逃逸速度大於光速。

  1916年,德國天文學家卡爾·史瓦西Karl Schwarzschild,1873~1916年通過計算得到了愛因斯坦引力場方程的一個真空解,這個解表明,如果將大量物質集中於空間一點,其周圍會產生奇異的現象,即在質點周圍存在一個介面——“視界”一旦進入這個介面,即使光也無法逃脫。這種“不可思議的天體”被美國物理學家約翰·阿奇巴德·惠勒John Archibald Wheeler命名為“黑洞”。

  “黑洞是時空曲率大到光都無法從其視界逃脫的天體”。電磁波也逃逸不出。

  黑洞無法直接觀測,但可以藉由間接方式得知其存在與質量,並且觀測到它對其他事物的影響。藉由物體被吸入之前的因高熱而放出和γ射線的“邊緣訊息”,可以獲取黑洞存在的訊息。推測出黑洞的存在也可藉由間接觀測恆星或星際雲氣團繞行軌跡取得位置以及質量。

  科學家最新研究理論顯示,當黑洞死亡時可能會變成一個“白洞”,它不像黑洞吞噬鄰近所有物質,而是噴射之前黑洞捕獲的所有物質。

  科學家猜測穿過黑洞可能會到達另一個空間,甚至是時空。

  黑洞是一個非常神祕的物體,看起來它非常的可怕,但是它卻非常的對於研究宇宙的程序研究非常有意義。因為,宇宙的形成就和黑洞有密切聯絡。想要知道黑洞裡面是什麼東西,依照最近的科學,可能在事件視界存在一個事件的集合或空間——時間區域,光或任何東西都不可能從該區域逃逸而到達遠處的觀察者,這樣的區域稱作黑洞。的研究室比較可行的並且有意義的。


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