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英国教授称银河系可能有20多个黑洞(3)

 更新时间:2020-07-08 20:24

黑洞的奥秘:连光都无法逃脱

  据国外媒体报道,黑洞可能是宇宙中最奇怪、最常被误解的天体,是大质量恒星在核聚变燃料耗尽后发生引力坍缩所形成的,同时也是我们对物理学理解的极限。黑洞之所以具有强大的引力,是因为诸如数倍太阳的质量被压缩在不大于一个城市的空间内,即便是光也无法逃脱其表面,黑洞让我们认识到宇宙中的绝对极限以及空间自身的结构。

英国教授称银河系可能有20多个黑洞

  从概念上看,黑洞并不是非常地“复杂”,它们可类比与大质量恒星密度极高的核心而已,大多数恒星(诸如我们的太阳)在其生命结束时会将其外层物质通过猛烈的爆炸抛离到周围的宇宙空间中,但是如果恒星质量超过了八倍太阳质量,那么其演化过程将更加“令人深刻”。恒星核心物质在核燃料耗尽的末期经历了剧烈的变化,物质被快速压缩导致恒星内核环境失去了平衡,由此产生的超新星爆发在各星系中都可以被观测到。

  图中显示的是超新星N49,位于大麦哲伦星云方向,距离地球大约16万光年,而大麦哲伦星云属于我们的卫星星系,该图像由不同波段的观测记录叠加,显示了在x 波段(紫色),红外线波段(红色)和可见光波段(白色、黄色)叠加后的情景。超新星N49只有大约5000岁。

落入黑洞你将会看到什么

  如果你碰巧落入黑洞之中,那么你看到的最后一件事可能是非常美丽的景色,根据美国宇航局的研究显示,在黑洞的事件视界之外存在大量的物质群,它们构成了可见的物质群,因此黑洞的事件视界可以认为是一个安全的距离,在这个距离之外,你可以逃离黑洞,并且有着各种已知物理定律的统治,如果我们进入黑洞中,那么就需要面临物理定律失效的情景出现。

英国教授称银河系可能有20多个黑洞

  这种模拟落入黑洞的研究由美国宇航局钱德拉X射线天文台的团队所建立,比如炙热的黑洞吸积盘。黑洞可导致强烈的引力弯曲,就连光线也无法逃脱黑洞的引力束缚。落入黑洞的物体可转换为能量形式从两级释放出来,其速度可达到相对论速度,因此在模拟研究中,科学家也测试强大X射线流的激发过程,同时了解到黑洞这个庞然大物是如何演化的。

  被美国宇航局科学家选中的黑洞称为GRO J1655–40,科学家探测到不寻常的闪烁,研究人员认为该闪烁信号可能源于黑洞,其质量大约是太阳质量的7倍左右。科学家认为如此极端的闪烁必然隐藏着更大的奥秘,其背后的机制是深入研究的重点,但是我们目前不能完全理解黑洞吸积盘的工作原理,这会直接影响到我们对黑洞的研究,科学家认为我们有机会直接获得黑洞事件视界之外的照片,在不久的将来实现。

掉进黑洞10亿分之一秒会发生什么

  离黑洞中心越近,引力就越强。如果你被黑洞的引力吸住,你会以自由落体运动一头扎进它的中心。随着你越来越靠近黑洞中心,牵引力会变得越来越强,这一结果会在你身体上产生所谓的“引潮力”。也就是说,作用在你头上的引力比作用在你脚趾上的引力更强,因此你会一头扎进黑洞。引力导致你脑袋的加速度比脚趾的加速度更快,这种差异将会不断拉伸你的身体,直到将它撕成碎片。

英国教授称银河系可能有20多个黑洞

  最先撕开的是身体上最脆弱的关节,随着“引潮力”变得比将身体连接在一起的化学键(chemical bonds)更强,整个身体将会被撕开。最终你将变成一些没有联系的原子。这些原子将排成一条直线,继续向前运行。就如泰森描述的那样,你将像“从管子中挤牙膏一样,被挤压着穿过太空。”没有人知道那些原子到达黑洞中心后会发生什么。

  在一个像大型强子对撞机的末日论者预言的那种小黑洞里,这种分解会在瞬间发生。事实上,这个过程在你还没有跨过“黑洞表面”之前就会发生,整个分解过程大约不超过十亿分之一秒。一个黑洞吞噬的物质和人越多,它变得就越大。随着体形增大,黑洞的致命程度会稍稍降低。

  黑洞的体积增大导致它内部的引力差异变得更加不明显。如果你掉进一个巨型黑洞中,在你穿过“黑洞表面”之前,引力的变化率和引潮力产生的影响或许不足以将你撕碎。如果你掉进一个足够大的黑洞中,你在最后时刻的感觉,将有点像在一个被扭曲的单相镜里面。外界的人看不到你,但是你能看到他们。这期间引力将改变光线的方向,最后使你慢慢变形。

外星人或存在于黑洞内部

  有科学家认为,外星人或生活在黑洞之中,一部分黑洞可以拥有复杂的内部结构,从而允许光子、粒子甚至行星围绕其中央的奇点运动。

英国教授称银河系可能有20多个黑洞

  奇点是黑洞中时空变得无限大的区域,在黑洞的内部的某些区域,只要条件合适,时空将再次显现。科学家称,只要一个旋转中的带电黑洞质量足够大,它便能削弱它向其视界之外施加的强大引潮力。

  科学家确定光子可以在这样一种带电黑洞内部稳定的周期性轨道中存在。但在一个黑洞内侧的柯西视界以内,可以允许粒子甚至行星的存在。柯西视界是在这一边界层区域,时空维度开始发生转变。

  据悉,这一区域的物质得以免于被黑洞摧毁,从四周绕行的光子中得到光和热,并从黑洞的奇点得到能量。两道严密的视界和外部世界分隔开的黑洞内部区域,是一个非常合适的区域。只要技术足够发达,先进的文明或许可以做到这一点,在星系核心的大质量黑洞内部生活,由于视界的阻挡,外部世界完全观察不到它们的存在。

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