摘要:黑洞由大质量恒星坍缩形成,能吞噬包括光在内的一切物质,一直充满神秘感。但天文学家发现,黑洞不仅能“唱歌”,还能释放物质,甚至可能连接其他宇宙,这9个奇特特性如何颠覆我们对黑洞的认知?又能带来哪些新发现?
黑洞由大质量恒星坍缩形成,能吞噬包括光在内的一切物质,一直充满神秘感。但天文学家发现,黑洞不仅能“唱歌”,还能释放物质,甚至可能连接其他宇宙,这9个奇特特性如何颠覆我们对黑洞的认知?又能带来哪些新发现?
黑洞的形成始于大质量恒星向内坍缩,它会吞噬周围的一切,包括光。你无法直接看到黑洞,但宇宙能明显感受到它的存在。黑洞会弯曲空间、改变时间,挑战着我们对现实的认知。别再相信科幻作品里的描述了,这些黑暗的“巨人”其实更加怪异。准备好了解大多数人都不知道的黑洞知识了吗?我们现在就开始。
天文学家在英仙座星系团中记录到了来自一个黑洞的声波,这是一个比中央C低近57个八度的降B调。这些声波在炽热气体中传播,让我们得以“听到”遥远宇宙的声音。这是目前探测到的宇宙中频率最低的声音。
并非所有被黑洞吞噬的物质都会一直留在黑洞里。黑洞能喷射出强大的能量和物质流,其速度接近光速。这些喷流从黑洞的两极喷出,这是由吸积盘的磁力作用导致的,喷流可延伸数千光年,在宇宙中形成明亮的光束。
在靠近黑洞视界的地方,时间会显著变慢。对于黑洞外部的观测者来说,几分钟的时间可能相当于地球上的几年。这并非科幻情节——爱因斯坦的广义相对论早已预测到这种效应,并且在黑洞的相关互动中也观测到了这一现象。
有些星系中存在两个相互绕转的黑洞。这种双黑洞系统是在星系合并过程中形成的。科学家通过X射线望远镜和射电望远镜已经观测到了它们的存在。随着这两个黑洞不断向内螺旋靠近,它们会释放出引力波,未来像激光干涉空间天线(LISA)这样的任务将帮助我们对其进行研究。
超大质量黑洞释放的能量会控制气体流动和恒星形成的速度。它并非只会吞噬物质,实际上还能帮助塑造和稳定星系。如果没有黑洞,星系可能会向内坍缩,或者恒星形成速度过快,导致星系迅速耗尽形成恒星所需的“燃料”。
Ton 618是目前已知最大的黑洞之一,其质量高达太阳的660亿倍。它位于一个距离地球超过103.7亿光年的类星体中,每年吞噬的物质相当于数百个太阳的质量。这些巨大的黑洞重新定义了“大质量”的概念。
斯蒂芬·霍金提出,黑洞会释放辐射,随着时间的推移逐渐损失能量。这一过程被称为霍金辐射,这意味着黑洞最终可能会消失。小型黑洞会先蒸发,在其生命的最后阶段可能会发生爆炸,这一现象为量子物理和宇宙引力之间建立了奇特的联系。
爱因斯坦-罗森桥,也被称为虫洞,是黑洞物理理论中的一个推论。如果虫洞真实存在,它可能连接宇宙中遥远的区域,甚至通往平行宇宙。目前,虫洞还只是一种数学上的可能性,但这一理论暗示着黑洞内部可能存在神奇的跨维度连接。
1783年,约翰·米歇尔就提出了“暗星”的概念,他认为这种星体的引力极强,连光都无法逃逸。后来,拉普拉斯也支持这一观点。尽管他们当时没有掌握如今的物理学知识,但这些早期学者提出的概念与我们现在所说的黑洞非常相似。
大质量黑洞会弯曲其后方天体发出的光,形成完美的发光圆环,这种圆环被称为爱因斯坦环。这种引力透镜效应能让我们观测到遥远的星系,也有助于绘制暗物质分布图。哈勃望远镜等设备已经捕捉到了这些光环的图像,向我们展示了黑洞在时空上造成的强大扭曲效应。
天文学家对黑洞的研究不断深入,越来越多奇特特性被发现。若获一次深空实验名额,你选黑洞、系外行星还是早期宇宙?为什么?
来源:老何的科学讲堂
