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ZT: 竟然有“光”逃出了黑洞?科学家称史无前例!

(2016-06-22 14:05:03) 下一个
2016-06-19 11:19 来源:科技讯  我有话说
 

  【科技讯】6月17日消息,黑洞会吸收周围的一切,包括光线,而且从没有物质能够逃脱。近日,NASA竟然观察到“逃出”了黑洞的光线,难道黑洞的无敌神话被打破了吗,这是怎么回事呢?

  美国宇航局核频谱望远镜阵列已经观测到超大质量黑洞周围罕见的X射线致密光源,位于黑洞附近,科学家将其称为X射线光冕,这是在黑洞周围出现的极端事件。如图中所示,艺术家绘制了超大质量黑洞周围的辐射环境,强烈的X射线将黑洞周围的时空照得通明,这种辐射来自黑洞周围的吸积盘,科学家将系统命名为Mrk 335,但其实际的形状到目前为止仍然不是非常清晰。

竟然有“光”逃出了黑洞?科学家称史无前例!

  来自英国剑桥天文学研究所科学家迈克尔·帕克认为在黑洞的引力作用下,所有光线都被引导向黑洞周围的吸积盘上,一些物质则以螺旋状落入黑洞之中,由于光冕的位置较为靠近黑洞,在黑洞的引力作用下,X射线的行为变得非常怪异,似乎与引力之间产生了拉锯战,结果形成了罕见拉伸状的X射线,虽然这样的事件此前已经被观察过,但从来没有看到如此极端的X射线扭曲现象,而且X射线的细节比此前更加清楚。

  超大质量黑洞被认为存在于几乎所有的星系中央附近,有些黑洞的质量更大、旋转速度也比其他黑洞要快得多,本次观测到的黑洞极端行为位于飞马座方向上,距离我们大约3.24亿光年,该黑洞的致密程度相当于将1000万倍的太阳质量集中在30倍太阳直径的空间中,由于其自转速度极快,周围的时空也被拖拽,形成了极端的黑洞周围空间环境。

竟然有“光”逃出了黑洞?科学家称史无前例!

  美国宇航局核频谱望远镜阵列通过观测发现,尽管一些光会落入黑洞之中,无法逃脱黑洞的引力控制,但是黑洞仍然可辐射出高能量的“光”,其主要来自光冕和周围被加速至接近光速的物质,虽然科学家不确定光冕的形状和温度,但我们已经知道这些物质粒子的运行速度接近光速。

  NASA的“雨燕”探测器已经对Mrk 335系统监视了多年,最近发现其X射电亮度出现了有趣的变化,其高能X射线位于3至79千电子伏,这个特殊的能量区间为天文学家提供了较好的观测时机,可以了解到黑洞事件视界边缘所发生的现象,核频谱望远镜阵列的观测表明,Mrk 335黑洞系统光冕区所发出的“光”被黑洞的引力拉回,并投射到致密的物质盘,就好像有人用手电筒照亮了黑洞周围。

  关于黑洞人们还有很多的误解,下面小编总结了一下关于黑洞的是个真相,快看看你以前对黑洞是不是也误解了?

  1.黑洞源自恒星

  黑洞最常见的出生地位于大质量恒星的核心。它在耗尽氢燃料之后就会坍缩,坍缩会释放出激波,将恒星的外部包层炸飞,变成一颗超新星。因此,当恒星的外部在向外爆发的时候,它的核心却在向内坍缩。

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  当核心坍缩时,引力就会增大。如果核心的质量足够大(大约3个太阳质量),引力就会变得非常强,使得坍缩核心表面的逃逸速度超过光速。这就意味着没有任何东西能逃离这个天体,即便光也不行,所以它是黑的。

  在黑洞周围有一个区域,其中的逃逸速度等于光速,该区域被称为视界。任何发生在视界之内的事件都永远无法被视界之外的人看到。这就是宇宙漏斗的成因。

  2.是尺寸令黑洞如此异禀

  和通常所想象的不同,黑洞拥有如此怪异特性的原因并不在于它的质量有多大(毕竟比黑洞质量大的天体有的是),而在与它的体积有多小。

竟然有“光”逃出了黑洞?科学家称史无前例!

  也就是说,只有巨大的质量被塞入一个非常小的体积内之后,才能制造出黑洞。那么,到底要多小呢?假设太阳的质量不变,如果要把它变成一个黑洞,那么它的半径就要缩小232,000倍到3千米。

  有意思的是,在你把太阳“挤压”成一个黑洞的时候,其外部的引力效应并不会发生改变。也就是说,当你蒙上地球的双眼,她全然不会察觉牵动她运动的是太阳还是黑洞。唯一发生变化的地方在已经变成黑洞的太阳的内部和附近。

  3.黑洞内部并非无穷小

  黑洞的视界将它的内部与我们可见的宇宙隔绝了开。对于一个由恒星坍缩而来的黑洞而言,在这些恒星物质身上究竟发生了什么?

竟然有“光”逃出了黑洞?科学家称史无前例!

  回答是,我们也许永远也搞不清楚。由于视界的存在,我们无法看到这些坍缩的物质,因为它们所发出的光无法到达我们(黑洞是一个连光都无法逃逸的地方)。不过物理学和数学可以帮助我们,即使它们位于视界的内部。

  这些物质会继续坍缩,而引力则会继续增强。越来越小,越来越小,最终它们会坍缩成一个没有维度的几何点。很多书上都这么写,但事情却并不是这样。坍缩的物质会小于一个原子、一个原子核、一个电子,最终抵达“普朗克长度”的大小。在量子力学中,普朗克长度是一个尺度上的极限。对于一个小于这一极限的物体,我们将无法确知它的信息。确切的物理学很复杂,但是即便你能穿透视界进入黑洞内部,只要坍缩的物质达到了这个尺度,你就无法测量它的确切大小。

  那么普朗克长度有多小?非常非常小:10-35米。

  4.黑洞绝对不是管道状

  对于某个物体而言,你所感受到的它的引力取决于两个因素:这个物体的质量和它到你的距离。这意味着,只要到某个物体的距离相同,不同的人所感受到的引力是相同的。如果把所有这些引力相同的点串联起来,就能得到一个引力体位于其中心的球面。

竟然有“光”逃出了黑洞?科学家称史无前例!

  黑洞视界的大小取决于引力,因此视界是一个包裹着黑洞的球面。如果你有办法从外面看到视界,它看上去会像是一个黑色的球面。

  有些人把黑洞想象成一个圈或者是管道状的。“管道”是在解释引力对空间的弯曲中经常所用的图释,这时坍缩的3维空间被简化成了2维空间。空间被想象成了一张床单,大质量天体对空间的弯曲就和把一个保龄球放在床单上的效果一样。但空间不是2维,是3维的(如果算上时间就是4维的),因此这个解释就会让人们对黑洞视界的形状产生误解。

  5.黑洞会转动

竟然有“光”逃出了黑洞?科学家称史无前例!

  听上去有点奇怪,不过黑洞确实会转动。恒星会自转,它的核心也会转动。当恒星的核心坍缩地越来越小时,它的自转就会越来越快。这就像花样滑冰运动员通过收回张开的手臂来加快自身的转速一样。如果核的质量不足以形成黑洞,它就会形成一颗直径只有几千米的中子星。目前已经发现了数百颗中子星,它们自转的速度非常快,有时甚至可以达到每秒钟100圈。

  黑洞也是如此。即便恒星的核心已经收缩到小于视界的大小并且永远和外部的宇宙失去了联系,但它却仍然在转动。问题来了,转动的离心力会使得这些物质无法坍缩到普朗克长度吗?虽然其中的数学计算极为冗长,但回答是肯定的。不过我们永远也无法看到这一切,因为它们发生在视界的内部。

  6.黑洞附近事情会变得诡异

  黑洞会扭曲时空结构。而如果黑洞拥有自转的话,静止黑洞的球形视界就会被破坏。

竟然有“光”逃出了黑洞?科学家称史无前例!

  这会在视界之外产生一个被称为能层的椭球形区域。如果你处于能层和视界之间的话,你会发现你无法静止了。事实上,这个时候空间会被黑洞拖曳着运动。你可以很容易地沿着黑洞转动的方向运动,但如果你想悬停,那将是不可能的任务。而在能层的内部,空间运动的速度会超过光速!按照爱因斯坦的相对论,虽然物质不可能运动得如此之快,但空间本身却可以。

  7.黑洞并不总是黑的

  很少有物质会直接掉入黑洞进而消失。稍有偏差,它们就会绕着黑洞转动。随着物质的增多,它们就会在黑洞周围聚集起来。由于在转动,这些物质会形成一个围绕黑洞高速转动的盘,加之黑洞的引力随着距离会变化,因此靠近黑洞的物质其运动的速度要远远超出外围的。这一运动速度上的不一致就会产生剧烈的摩擦,从而使得物质被加热到数百万度的高温,于是黑洞附近的物质就会发出极为明亮的辐射。

竟然有“光”逃出了黑洞?科学家称史无前例!

  更糟糕的是,磁场会驱动物质从中心向垂直于盘的两侧喷出。这两条喷流的发源地就在黑洞的外围,但在几百万甚至数十亿光年之外都能被看见。

  连光都无法逃逸的黑洞却通过吞噬物质成为了宇宙中最明亮的天体。

  8.黑洞会变大

  当两个黑洞碰撞的时候会发生什么?它们会形成一个更大的黑洞。类似地,黑洞吞食其他物质也会长大。在早期宇宙中当星系正在形成时,婴儿星系核心处的物质会坍缩成一个质量极大的黑洞。随着越来越多的物质掉入其中,黑洞会贪婪地消化它们进而生长。最终它会长成一个超大质量黑洞,质量达到太阳的数百万甚至数十亿倍。

竟然有“光”逃出了黑洞?科学家称史无前例!

  不过,就像刚才说的,掉入黑洞的物质会被加热到极高的温度。由此所发出的辐射会把物质向外推,阻止它们下落。随着时间的流逝,停留在黑洞周围的气体和尘埃会形成恒星。但相比于气体,恒星远没有那么容易掉入黑洞。最终由于没有更多的物质落入黑洞,它便停止了生长。

  今天,在银河系的中心就有这么一个超大质量黑洞。它的质量是太阳的400万倍,距离太阳26,000光年。

  9.黑洞的密度可以堪比空气

  对很多人来说,这是非常奇怪且有意思的一点。

竟然有“光”逃出了黑洞?科学家称史无前例!

  随着质量的增大,黑洞的视界也会变大。物理法则告诉我们,黑洞视界的半径和它的质量呈正比。也就是说,如果黑洞的质量增大到原来的2倍,其视界的半径也会增大2倍,它的体积则会增大8倍(前面说了视界是个球面)。我们知道,密度表征了某个给定体积内包含了多少质量的物质。好了,魔术开始了。

  拿一个普通的黑洞,它的质量通常为太阳的3倍,视界的半径为9千米,此时它的密度为每立方厘米2千万亿克。但如果你把它的质量翻一倍,其密度就会减少到原来的1/4;质量增大10倍,密度就会减少100倍。对于一个在星系团中常见的、10亿个太阳质量的超大质量黑洞而言,它的密度只有每立方厘米0.001克,和地球上的空气密度一样。

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houtou72 评论:所谓的新概念在2006,2009年我就已经谈到过,文中有太多的自相矛盾之理念。更有许多一厢情愿的,错误的解释和猜测,甚至有些根本就不是科学的见解。
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先解体,回复:然后整个地球就变成和乒乓球一样大了是吗? :)

 
 
 
来源:  于 2008-09-16 02:40:51 [] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读:1 次 (555 bytes)
回答: 假如掉进黑洞将会怎样 由 小村姑 于 2008-09-14 11:57:28
只有同为黑洞的核才能与大黑洞融合(掉进去)并进一步被压缩,掉进去的轨迹应当是以逆渐开线形式。其他部分在掉进大黑洞之前被蒸发掉而剧烈地膨胀,并围绕大黑洞高速运转而进不了黑洞内。
从某种意义上来说,我们的这个宇宙也可说是一个黑洞----虽然这个“黑洞”正在以光速膨胀着----但在它的外面,外宇宙的生物(如果有的话)却“看”不到它。有可能那些外宇宙的生物只能从我们的这个宇宙所发射/带有(!)的引力波/子来发现我们----如果引力波/子的的速度要大于光速----这很有可能。

发烧的幻想:引力波雷达可使一切移动的物体现行。

(houtou72在此声明保留版权。如转帖务请注明出处)
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黑洞抛射物质的方式应当不止一种!回复:黑洞为啥还能抛射物质? 全球震惊 华裔美女科学家发现银河系超大黑洞

 (2015-02-11 00:34:36)

是2011年12月6号,现在是21时50分。

回复:黑洞为啥还能抛射物质? 全球震惊 华裔美女科学家发现银河系超大黑洞

1, 黑洞抛射物质的方式应当不止一种!至少应当有三种不同的方式。

2, 对于黑洞,现今的天文物理学家们还有许多功课要做;否则就不会‘更让人对宇宙感到不可思议’了。

3, 狭义的说来,所有的星体:包括太阳的中心,都有黑洞;有的星体的中心包含有多个黑洞。

4, 广义的说,黑洞无处不在!

5, 当今的物理和化学的某些概念应当/需要重新定义。

houtou72以上的概念#1~4是15~10年以前就形成了。#5是7~6年以前对上述1~4和其他概念的总结后的结论。

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houtou72 回复 悄悄话 你说错,他说错,许多科学家也说错。但是,说 ‘错’ 容易,跟着这些科学家们的看法走便是了
 
来源: houtou72 于 2016-07-03 17:19:51 [档案] [博客] [转至博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读:1 次 (1356 bytes)
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回答: 错! 由 Chiyankun 于 2016-06-23 18:04:23
而当他们用对撞机合成了一个仅仅只有一个氦核大小的‘黑洞’时却又害怕它会最终吞灭整个地球!结果该‘黑洞’却在发生之后立即凐灭了!这是没有看清事物实质的既定思维反应,所以荒谬。

如此定义’黑洞‘却没与一个人说‘错’!看不穿黑洞的外衣怎么能知道它的实质。然而,在给出定义之前想想霍金为什么会提出黑洞会”蒸发“?‘蒸发’去了哪儿?!于是霍金又回到中子星发现之前的60年代的认知水平上去了。

我说:狭义的概念上来说,每一个星系,每一个恒星的中心都有至少一个黑洞, 广义的概念上来说,黑洞无处不在!

?另外:土星的星核很可能是由2到四个黑洞组成的复合星体。这样的情形在宇宙中应该是常见的。

现有流行的中子星理论是有严重缺陷的。
houtou72 回复 悄悄话 ? 错! -Chiyankun- ♂ 给 Chiyankun 发送悄悄话 Chiyankun 的博客首页 Chiyankun 的个人群组 (0 bytes) (5 reads) 06/23/2016 postreply 18:04:23
? 你说错,他说错,许多科学家也说错。但是,说 ‘错’ 容易,跟着这些科学家们的看法走便是了 -houtou72- ♂ 给 houtou72 发送悄悄话 houtou72 的博客首页 houtou72 的个人群组 (1356 bytes) (0 reads) 07/03/2016 postreply 17:19:51
houtou72 回复 悄悄话 在太阳的核心就有一个黑 洞,所有恒星的核心都是由黑洞组成的。地球的核心也应如此。 (2015-01-31 07:57:36)下一个
来源: houtou72 于 2008-09-13 01:01:22 [档案] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读:1 次 (489 bytes)
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黑洞并不是向人们想象的那样可怕的。我在2006年就说过:在太阳的核心就有一个黑
洞,所有恒星的核心都是由黑洞组成的。地球的核心也应如此。(... ...! 此处隐
去许多结论)。 那些认为黑洞会吞噬地球的科学家如果进一步综合他们的知识就会得
出许多与他们现在观点不同的结论。这可能是一时“当局者迷”吧。

顺便提一句,历来被认为“衡量”的万有引力“常数”在不同的引力场下应当是不
同的。现在许多被认为经典的定理/理论都是应当修正或是错误的。

(houtou72在此声明保留版权。如转帖务请注明出处)

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3, 狭义的说来,所有的星体:包括太阳的中心,都有黑洞;有的星体的中心包含有多个黑洞。
4, 广义的说,黑洞无处不在!

希望大家注意我早就说过的这两句话!
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