天鹅座X-1黑洞正在将一颗庞大的蓝色伴星的物质吸进它内部 , 这些物质在黑洞周围形成了吸积盘 。 (图片来源:美国宇航局)
黑洞有多大?
天鹅座X-1的黑洞约为太阳质量的20倍 , 是整个宇宙中典型的黑洞质量 。 根据美国宇航局的报道 , 科学家们已经发现了银河系中的1千万到十亿颗黑洞 。 已知距离我们最近的黑洞就是天鹅座X-1 , 它潜伏在距离我们6000光年远的位置上(当然还有据我们1000光年的黑洞未被证实)
但在银河系的中心——也在大多数星系的中心位置——存在着怪物一般的超大质量黑洞 。 超大质量黑洞是太阳质量的大约数百万倍 , 有的甚至是太阳质量的数千亿倍 。 这种有着惊人质量的黑洞已经靠着吸收周围物质、与其他黑洞合并而存在大约亿万年之久了 。
(图解:在左边 , 一团发光的氢气呈现黄色 。 在右边 , 蓝色的光是银河系中心一个正在成长的超大质量黑洞 。 )图源:X射线(美国航天局/CXC/达勒姆大学/亚历山大等);光学(NASA/ESA/STScI/IoA/S.Chapman莱蒙-阿尔法光学公司( NAOJ /斯巴鲁/东北大学/ T . Hayashino 等);红外线公司( NASA / JP L -加州理工学院/达勒姆大学/ J . Geach 等)
黑洞看起来是什么样子的?
第一张黑洞的照片显示在黑洞的外围有着一圈黄色的光环 。
下图就是第一张黑洞的照片:(图片来源:事件视界望远镜协作)黑洞就如同它的名字 , 它的内部是黑色的 , 发射不出任何光源 。 但是天文学家们仍然可以通过黑洞对于其他物质的引力作用 , 以及它们混乱的吸收任何物质的习惯来观测到它们 。
由于黑洞产生的类星体 , 天文学家们能够看到它们 , 尤其是超大质量黑洞 。 类星体是非常强烈的无线电放射源 。 当物体掉落到黑洞表面 , 它会在天鹅座X-1的增强版中逐渐被挤压和加热 。 美国宇航局称 , 黑洞周围物质形成的吸积盘比整个宿主星系都亮 , 并且能够将接近光速的极热粒子发射到数万光年以外 。
(图解:该艺术家展示了一个以超大质量黑洞为核心的星系 。黑洞正在射出无线电波 。 图源:美国宇航局/ JPL-Caltech)
另一种能够观测到黑洞的方法就要等到两个黑洞合并的时候了 。 当两个黑洞碰撞在一起时 , 它们会产生引力波 。 这些波纹极其脆弱 , 但是在地球上的敏感仪器还是能够感知到 。 迄今为止 , 天文学家已经见证了50个黑洞合并的过程 。
实际上 , 黑洞真实的“照片”拍摄于2019年 , 当天文学家用事件视界望远镜——一个遍布世界的网络——拍摄这张在M87 *黑洞周围旋转着的明亮的吸积盘图像时 , 《生命科学》正在做报道 。 M87 *黑洞比太阳重30亿倍 , 位于距我们50 , 000 , 000多光年的星系中 , 在图片中它看起来像一个扭曲的橙子味的甜甜圈 。 由于天文学家不可能拍摄到黑洞自身的照片(因为没有光可以逸出) , 因此他们看到的是它的“影子” , 也就是围绕着它的发光物质中的洞 。
假如你掉进了黑洞会怎样?
我们应该庆幸距离我们最近的黑洞在数千光年之外 。 从远处看 , 黑洞表现得就像宇宙中任何其他大型物质一样 。 事实上 , 如果把我们的太阳用同质量的黑洞来代替 , 地球的运行轨道当然也会维持不变(即使所有的植物都会死掉 , 但这又是另一个问题了) 。 但是在这个黑洞附近 , 极其强大的引力会在你到达黑洞表面之前 , 把你从头到脚拉成一条细长的粒子链 , 我们可以将这个状态优雅的称为“意大利面条化” 。
BY: Paul SutterFY: 裴昕玥_Pepper
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