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证实黑洞存留:科学家找出8种方法

2022-1-24 14:21| 发布者: wdb| 查看: 54| 评论: 0|原作者: [db:作者]|来自: [db:来源]

摘要: 证实黑洞存留:科学家找出8种方法,更多理财信息关注我们。
原标题:证实黑洞存留:科学家找出8种方法 来自:参考信息网

参考信息网9月15日报导 美国趣味科学网络8月25日发表文章《咱们晓得黑洞切实存留的八种方法》,作者是科学普及作家安德鲁·梅。全文摘编如是:

在天文学的全部奇异概念中,黑洞可能是最异乎正常的。作为宇宙中引力极端强盛、连光都没有办法逃逸的地域,这点黑暗的庞然大物也是一个差不多可怕的设想。源于通常的物理定律都会在黑洞中失效,大家很简单将黑洞视为科幻小说中的东西。然则,有大批干脆和间接的证据表达,黑洞在宇宙中切实存留。

爱因斯坦的“有力预测”

作为一个理论可能性,黑洞在1916年被卡尔·施瓦茨席尔德预言,他发觉黑洞是爱因斯坦广义相对论的势必结果。换句话说,假如爱因斯坦的理论是正确的(全部证据都表达它是正确的),那末黑洞确信存留。

剑桥大学称,罗杰·彭罗斯和斯蒂芬·霍金后来为黑洞提供了更坚实的根基,它们表达了全部坍缩成黑洞的物体都会造成一种奇点,惯例的物理定律会在那边失效。这一看法已被广大接纳,彭罗斯因发觉“广义相对论有力预测黑洞造成”而成为2020年诺贝尔物理学奖得主之一。

伽马射线暴

美国国度航空航天局称,上世纪30年代,印度天体物理学家苏布拉马尼安·钱德拉塞卡尔观测了恒星在核能源耗尽时会产生甚么。他发觉,终归结果取决于这颗恒星的品质。

美国国度航空航天局称,假如这颗恒星真的相当大,例如说品质为太阳的20倍,那末它的致密内核(品质可能是太阳的3倍甚而很大)就会一路坍缩成黑洞。最终的内核坍缩以极迅速度产生,只要几秒钟,它会以伽马射线暴的方式解放出大批能量。这一爆射向太空解放的能量可能差不多于平凡恒星在全个生命中解放的能量。地球上的望远镜曾经探测到众多次这样的爆射,此中有些来源数十亿光年以外的星系,因而咱们实质上能够见到黑洞正好诞生。

引力波

黑洞却非总是孤立存留,有时会成对显露,相互环绕运转。当他们这样做时,他们之中的引力交互效用会在时空中发生涟漪,这点涟漪会以引力波方式向外流传,这是爱因斯坦相对论做出的另一种预测。

据美国太空网络报导,借助激光干涉引力波天文台等观测台和室女座探测器,咱们此刻有能力探测这点引力波。首个对于两个黑洞合并的发觉于2016年宣告,更多的发觉随之而来。

据趣味科学网络报导,随着探测器灵敏度的提升,大家发觉了除黑洞合并之外的其它引力波发生事故,例如黑洞和中子星之中的磕碰,这产生在距离地球6.5亿至15亿光年的位置,离咱们的银河系十分遥远。

不可视的伴随者

在全个可观测宇宙中,咱们也许在中途见到发生伽马射线暴和引力波的短暂高能事故。但在黑洞寿命的多数时间里,他们差不多是不可探测的。他们不会发出全部光或其它辐射,这一实是意指着他们可能在天文学家们不晓得的概况下潜藏于咱们的邻近地域。

只是,有一个确信能探测到这点黑洞的方法,那便是经过他们对其它恒星发生的引力效应。天文学家在2020年观测看起来很平凡的双星体系HR6819时注意到,这两颗可视恒星的活动显露了异常之处,这类异常唯有在存留第三个十足不可视天体的概况下才能获得解释。当探讨人士计算出它的品质——至少是太阳的4倍时,它们晓得,可能性只剩下一个。据趣味科学网络报导,它一定是一种黑洞,迄今发觉的最挨近地球的黑洞,距离咱们的银河系仅有1000光年。

X射线

黑洞的第一种观测证据显露在1971年,它同样来源咱们银河系中的一种双星体系。这种被称为“天鹅座X-1”的体系会发生宇宙中少许最亮的X射线。美国国度航空航天局称,这点射线却非来源黑洞自身,也却非来源黑洞的可视伴星,这颗伴星品质庞大,是太阳品质的33倍。美国国度航空航天局称,物质不停从这颗庞大恒星上剥离,并被拖入黑洞四周的吸积盘,X射线便是从这种吸积盘发出的。

据趣味科学网络报导,就像对HR6819那样,天文学家可行应用观测到的恒星活动来预计“天鹅座X-1”中这种不可视天体的品质。依据全新计算,这种品质为太阳21倍的黑暗天体聚集在一种很小的体积,它不可能是除黑洞之外的全部东西。

超大品质黑洞

据趣味科学网络报导,除恒星坍缩发生的黑洞外,有证据显现,自宇宙历史早期以来,品质为太阳数百万甚而数十亿倍的超大品质黑洞就一直潜藏在星系中心。就所谓的运动星系来讲,这点“重磅”证据引人注目。美国国度航空航天局称,这点星系的中央黑洞被吸积盘所包围,吸积盘会发生各式波长的强烈辐射。

咱们也有证据声明,银河系的中心就有个黑洞。这是由于咱们见到该地域的恒星在以最高可达光速8%的极迅速度搬动,因而他们确信在围绕某种空间极小、重量极大的物体旋转。依据日前的预计,银河系中心的黑洞品质约为太阳的400万倍。

“意大利面化”

声明黑洞存留的另一种证据是,“意大利面化”。你可能会想,甚么是“意大利面化”?它便是当你落入黑洞时会产生的事宜:你会被黑洞的极大引力延伸成细条。幸运的是,这不太可能产生在你或你认识的全部人身上。但这很可能是离超大品质黑洞过近的恒星的命运。

2020年10月,天文学家目睹了这类撕裂进程,或许至少它们见到了一颗不幸恒星在被撕裂时发出的闪光。幸运的是,这一次“意大利面化”非是产生在地球周边,却是在2.15亿光年以外的星系。

最终——直观图像

到日前为止,咱们曾经掌握了大批声明黑洞存留、有说服力的间接证据:辐射爆发、引力波,或许其它天体遭到的动态作用,这点皆是全部科学已知的其它天体没有办法发生的。

但终归起打算性效用的证据显露在2019年4月,它是运动星系梅西耶87中心超大品质黑洞的直观图像。这张令人惊叹的照片是由事故视界望远镜拍摄的,这种名字略带误导性,由于它是扩散在全球各地的巨大望远镜网站,而非单唯一台仪器。美国国度航空航天局称,能够参加的望远镜越多,他们的间距越大,终归图像品质就越好。据趣味科学网络报导,这一结果明白地显现了这种品质为太阳65亿倍的黑洞被吸积盘橙色光芒包围的暗影。

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