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黑洞2021/6/7 10:36:14 |
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黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种密度极大、体积极小的天体。黑洞无法直接观测，但可以借由间接方式得知其存在与质量，并且观测到它对其他事物的影响。黑洞由中心的一个由黎曼曲率张量出发构建的标量多项式在趋向此处发散的奇点和周围的时空组成。
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程：某一个恒星在准备灭亡，核心在自身重力的作用下迅速地收缩，塌陷，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间。
黑洞通常是因为它们聚拢周围的气体产生辐射而被发现的，这一过程被称为吸积。高温气体辐射热能的效率会严重影响吸积流的几何与动力学特性。已观测到了辐射效率较高的薄盘以及辐射效率较低的厚盘。
由于黑洞的密度极大，根据公式我们可以知道密度=质量/体积，为了让黑洞密度无限大，而黑洞的质量不变，那就说明黑洞的体积要无限小，这样才能成为黑洞。
讯，近日，由天文学家发布的一则“黑洞撕裂恒星瞬间”视频登上热搜，画面中，一颗垂死的恒星在被一个超级黑洞撕裂时发出的闪光，十分耀眼。据悉，“黑洞‘吞噬’附近一颗恒星就是一场潮汐撕裂事件，而垂死的恒星中往往会喷射物质。
参考消息》14日刊登美国太空网站报道《望远镜观察到黑洞通过“意面化”杀死恒星》。摘要如下：望远镜捕捉到一颗垂死的恒星在被一个超级黑洞撕裂时发出的罕见闪光。
这一罕见的潮汐撕裂事件是已知距离地球最近的此类事件，相距距离仅为2.15亿光年。在潮汐撕裂事件中，恒星会被“意面化”(变成意大利细面条状)。
研究第一作者、英国伯明翰大学讲师、皇家天文学会研究员马特尼科尔在欧洲南方天文台的一份声明中说：“黑洞‘吞噬’附近一颗恒星的想法听起来像科幻小说，但这其实就是一场潮汐撕裂事件。”研究人员利用多台望远镜捕捉到了这一事件，包括欧洲南方天文台的甚大望远镜和新技术望远镜。
研究共同作者托马斯韦弗斯在同一份声明中说：“当一颗倒霉的恒星距离星系中心一个超级黑洞太近时，黑洞的极端引力会把恒星撕成稀薄的物质流。”韦弗斯是欧洲南方天文台驻智利圣地亚哥的研究员，在开展这项研究时他在英国剑桥大学天文学研究所工作。
欧洲南方天文台官员说，过去很难看到这些事件，因为黑洞吞噬恒星时，垂死的恒星中往往会喷射物质，比如尘埃，从而使视野变得模糊。幸运的是，本次事件是在恒星被撕裂成碎片后不久就进入了研究人员的视线。
研究人员用6个月时间研究了本次事件，当时那里的闪光变得明亮，然后逐渐消失。研究者们在紫外线、光学、X射线和无线电的波长范围观测了这一天文现象。研究人员说，对这一事件的研究结果表明了物质是如何离开恒星的，并展示了恒星在濒死时发出的闪光。
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导语：多年以来，天文学家一直争论不休，第一代超大质量黑洞究竟是怎样如此快速(相对而言)地在宇宙中出现的。而据NASA消息，最近一个意大利科研小组在早期宇宙中识别出了两个非常特殊的天体，它们可能和早期超大质量黑洞的诞生有关。宇宙的“黑洞种子”首次被发现!天文学家已经找到迄今最佳的早期宇宙中黑洞种子的证据，其质量为太阳10万倍，有望协助揭开超级黑洞的成因之谜。
空间天文台锁定超大黑洞种子
据报道，意大利国家天文台和比萨高等师范学校的研究者使用哈勃、钱德拉及斯皮策3种望远镜获取的数据，才辨别出了这些潜在的黑洞种子。换言之，研究者发现大黑洞可直接因为气体云的碰撞而形成。之后这种黑洞像种子一样，逐渐长大成为超级巨大的黑洞。
领导研究的比萨高等师范学校教授帕斯库奇说：“我们找到了证据表明，超大质量黑洞的种子能够直接由巨型气体云坍缩而成，不需要任何中间步骤。这项发现若得到证实，就能解释这些怪兽级黑洞的诞生过程。”有关研究将发表于《英国皇家天文学会月报》，但科学家表示，现阶段的研究仅为初步探讨，尚未得到明确结论。
一项新的研究表明，这些黑洞很可能是在宇宙早期由超大气体云直接坍缩形成的，不需要经过先形成恒星再等恒星爆炸的中间过程
对于早期宇宙中的超大质量黑洞的形成，现今存在着两大理论。其一认为，它们是从百倍于太阳质量的恒星所形成的黑洞基础上成长起来的。这样的黑洞种子通过与其它黑洞融合，和吸取周围气体逐渐变大。但是，黑洞以这种方式成长速度不够快，不足以解释为什么在宇宙仅有十亿岁时，就已经出现了超大质量黑洞。
此次新发现，则支持了另一种推测。也就是说，大质量气体云可以直接坍缩为最早的大质量黑洞，形成这些质量为太阳10万倍的黑洞种子。黑洞若以这种方式成长，那就是跳跃式的，变大要快很多。也就是说，这些黑洞很可能在一开始形成的时候就很大，然后再以正常的速度生长;而不是一开始很小，再以非常快的速度生长。
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讯，近日，由天文学家发布的一则“黑洞撕裂恒星瞬间”视频登上热搜，画面中，一颗垂死的恒星在被一个超级黑洞撕裂时发出的闪光，十分耀眼。据悉，“黑洞‘吞噬’附近一颗恒星就是一场潮汐撕裂事件，而垂死的恒星中往往会喷射物质。
参考消息》14日刊登美国太空网站报道《望远镜观察到黑洞通过“意面化”杀死恒星》。摘要如下：望远镜捕捉到一颗垂死的恒星在被一个超级黑洞撕裂时发出的罕见闪光。
这一罕见的潮汐撕裂事件是已知距离地球最近的此类事件，相距距离仅为2.15亿光年。在潮汐撕裂事件中，恒星会被“意面化”(变成意大利细面条状)。
研究第一作者、英国伯明翰大学讲师、皇家天文学会研究员马特尼科尔在欧洲南方天文台的一份声明中说：“黑洞‘吞噬’附近一颗恒星的想法听起来像科幻小说，但这其实就是一场潮汐撕裂事件。”研究人员利用多台望远镜捕捉到了这一事件，包括欧洲南方天文台的甚大望远镜和新技术望远镜。
研究共同作者托马斯韦弗斯在同一份声明中说：“当一颗倒霉的恒星距离星系中心一个超级黑洞太近时，黑洞的极端引力会把恒星撕成稀薄的物质流。”韦弗斯是欧洲南方天文台驻智利圣地亚哥的研究员，在开展这项研究时他在英国剑桥大学天文学研究所工作。
欧洲南方天文台官员说，过去很难看到这些事件，因为黑洞吞噬恒星时，垂死的恒星中往往会喷射物质，比如尘埃，从而使视野变得模糊。幸运的是，本次事件是在恒星被撕裂成碎片后不久就进入了研究人员的视线。
研究人员用6个月时间研究了本次事件，当时那里的闪光变得明亮，然后逐渐消失。研究者们在紫外线、光学、X射线和无线电的波长范围观测了这一天文现象。研究人员说，对这一事件的研究结果表明了物质是如何离开恒星的，并展示了恒星在濒死时发出的闪光。
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虫洞真的存在吗 如何才能探测到虫洞
导语：黑洞是种很可怕的天体，任何物质都逃脱不出它的范围，只要你靠近她瞬间能将你撕得粉身脆骨。黑洞的诡异性令人胆怯三分，近日，美科学家发现超大黑洞，质量约为太阳质量100亿倍，距离地球大约60亿光年。并且猜测它有可能是一个双黑洞。对此研究他们发表于《自然》周刊上。让我们拭目以待吧!
美国科学家发现超大黑洞：有趣的是，对环绕黑洞的恒星的运动的追踪暗示，它有可能是一个双黑洞
迄今为止发现的最大的超级大黑洞
美国宇航局的科学家又发现了遥远宇宙中的超大质量黑洞，其距离我们大约60亿光年，这意味着我们发现的是在宇宙年龄只有现在一半时候的超大质量黑洞。在发现这个黑洞的过程中，科学家使用了宇宙天然的“变焦镜头”，这是一个位于30亿光年之外的椭圆星系。
据西班牙《阿贝赛报》网站4月6日报道，美国科学家认为，在意想不到的天空区域中发现第二大黑洞，意味着宇宙中的超级大黑洞可能比之前预想的更常见。他们在发表于《自然》周刊上的文章中如此解释。报道称，迄今为止发现的最大的超级大黑洞，即那些质量约为太阳质量100亿倍的大黑洞，都位于超大星系的核心，这些超大星系又与其他大星系并存于某区域。
NGC1600星系是非常明亮的类星体
虽然在宇宙星系密布区的某个大星系中发现超级大黑洞属于意料之中，就像在曼哈顿发现摩天大楼一样，但在星系稀疏的区域发现超级大黑洞看似不太可能。但是新发现说明，或许它们并不是如此罕见，因为NGC1600星系是很常见的星系。科学家表示，很可能包含最大黑洞的最亮的类星体，不一定非得存在于宇宙中的星系密集区域，NGC1600星系是第一个存在于本地宇宙星系密集区之外的超大黑洞，或许也将是第一个同样存在于星系密集区之外的非常明亮的类星体的后代。
有趣的是，对环绕黑洞的恒星的运动的追踪暗示，它有可能是一个双黑洞。或许双黑洞在大星系中很常见，因为大星系大都是与其他星系合并生长而成的，而每个星系的核心都应该带一个黑洞。这些黑洞经过互相移动，最终合并成新大星系核心的单一黑洞，在这个过程中释放出引力波。
小部分黑洞不断生长成为超大黑洞
报道称，当物质变得极其密集，甚至连光都不能逃脱它的引力之时就形成了黑洞。宇宙初期气体充沛，一小部分黑洞不断生长成为超大黑洞，释放出大量的能量。回看遥远的宇宙，这些超级大黑洞看起来就像非常明亮的类星体。而当天文学家从地球附近观察时，看到的却是气体稀少、布满恒星的星系而非类星体。然而这些本地星系中的最大星系，或许还在其核心中央保留着古老的类星体。
在黑洞的研究过程中，引力透镜可让我们“看到”早期宇宙中存在的超大质量黑洞，它们的行为与演化过程可影响当前宇宙星系的“成长”。反过来，我们也可以通过超大质量黑洞的相关信息预测星系的演化方向，星系碰撞融合、中央黑洞合并等可影响星系内气体等物质流动的方向，进而对黑洞的吸积过程产生影响。
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黑洞有寿命，质量越大的寿命越长，因为随着吸积质量的增加，它的引力会变小，但是无论大小黑洞都会死亡。因为黑洞吞噬物质的同时，也在不断向外辐射，这样以损失其质量做为代价，并且它蒸发得越多，奇点的质量就损失越快温度也会越高，温度越高，它辐射就越强。
小黑洞由于质量小，当它吸积的物质换算成能量总是小于它辐射的能量时，这时候温度会越来越高，质量会急剧减少，奇点的质量和它的引力不足以对抗辐射时，便发生黑洞爆发，以前吞噬过的物质以粒子的形式被抛向宇宙，黑洞也就寿终正寝。而质量大的黑洞比如星系黑洞，由于它蒸发得非常缓慢，所以寿命会非常地长。
黑洞是现代广义相对论中，存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大，使得视界内的逃逸速度大于光速。故而，“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。
1916年，德国天文学家卡尔史瓦西通过计算得到了爱因斯坦场方程的一个真空解，这个解表明，如果一个静态球对称星体实际半径小于一个定值，其周围会产生奇异的现象，即存在一个界面——“视界”，一旦进入这个界面，即使光也无法逃脱。这个定值称作史瓦西半径，这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰阿奇博尔德惠勒命名为“黑洞”。
