黑洞所蕴含的能量黑洞的引力非常巨大 , 它最惊人的能力就是吞噬 。
如果黑洞想吞噬一颗周围的恒星 , 它不会一口吞掉 , 只会从最表面开始 , 一点点吸干这颗恒星的一切 。
黑洞的引力场
恒星表面最多的元素是氢 , 他们正在处于核聚变中 , 突然被吸走会形成一种吸积气体流 , 类似于出水口的漩涡或龙卷风的风眼 , 这是在吞噬口的一个漩涡 , 恒星以及其他物质就被会聚起来并旋转 , 形成黑洞的吸积盘 , 最后将恒星慢慢“吸食干净” 。
长此以往 , 不断反复 , 直至它的周围没有物质存在 。
其恐怖之处在于 , 无论多大体积的天体 , 都能被其瓦解 。
黑洞构想图
试想如果地球遇到它 , 那么只有乖乖被撕碎的份了 。 而且地球是行星并不会发光 , 就算被黑洞吞噬了 , 也不会产生吸积流和吸积盘 , 这表明地球若真的被吞噬 , 我们甚至来不及和宇宙告别 。
如果我们也在被另一个文明观测 , 他们压根不会看到地球被吞噬 , 顶多能看见太阳形成的吸积盘 。
黑洞的吸积作用
黑洞是根据爱因斯坦的广义相对论被计算出来的 , 因此它被证明在极端条件下仍然成立 。
不仅如此 , 黑洞是目前已知的唯一能够超越光速的存在 , 这并不是说它的运行速度能超过光速 , 而是说它的能量巨大到能够克服光的逃逸 , 若想将这个能量表达出来 , 那么就会出现超越光速的物质 。
在这种情况下想要逃脱是不可能的
爱因斯坦曾提出 , 当物体的运动速度达到光速时 , 就会穿越时空 。
但这谈何容易 , 这可是人类已知的最快的速度 , 人类目前的能量根本达不到驱动至光速的可能 , 更不要说超越光速了 。
黑洞蕴含的能量如此之大 , 那么爱因斯坦又为什么是对的呢?
光的速度约为三十万公里每秒 , 是目前已知的最快速度
爱因斯坦提供的理论依据是什么?1915年 , 爱因斯坦发表了有关广义相对论的演讲 , 他认为时间和空间是一个连续体 , 可以被任何有质量的东西扭曲 , 扭曲的结果就是引力 。
爱因斯坦想通过这个方程告诉我们 , 物质是如何使时空弯曲的 , 反过来 , 弯曲的时空又是如何使物质运动的 。
当我们建立了引力就是时空扭曲这样一个印象过后 , 显然一个物体不同的部分受到的引力作用也是不同的 , 当物体只受到引力时 , 其运动路径是测地线 , 比如地球上的物体“自由下落” , 就是沿着时空的测地线运动 。
运用广义相对论描述水星绕太阳运动的轨道
但事实上 , 黑洞并不是爱因斯坦预言的 , 那么是谁预言的呢?
1916年 , 德国科学家卡尔·史瓦西利用爱因斯坦场方程计算出一个解 , 如果大量物质聚集在空间一个点 , 那么就会形成强大的引力 , 其逃逸速度将超过光速 , 这就是黑洞 。
人类对宇宙的认知总是有限的 , 探索的过程中会有无数的疑问 , 同时也会进行不停的思考 , 所以人类可以不断深化对宇宙的认识和了解 。
卡尔·史瓦西
黑洞庞大的质量以及周围物质的变化导致我们无法直接观测它 , 但科学家们发现 , 可以借助其他手段得知它的存在与质量 。
与此同时 , 借助当前最高的科技手段 , 能够观测到它对其他事物的影响 。
在黑洞空间里 , 周围物质被黑洞强大引力吸入起始端开始时 , 区域时间变化为零 。
那么首张黑洞照片究竟是如何拍出来的呢?让我们来了解一下这背后的技术 。
1978年 , 美国物理学家绘制了第一幅黑洞概念图
黑洞照片的背后有怎样的技术支撑?首张黑洞照片的诞生背后 , 凝结了目前最先进的探测技术 , 整个过程历时十余年 , 动用了来自非洲、亚洲、欧洲、北美洲和南美洲的200多名研究人员 , 八个探测望远镜分工合作 , 不分昼夜观测 , 最终的这张图像也有可能获得诺贝尔奖 。
而这一切成就 , 都离不开视界望远镜(EHT)和背后的计算 。
艾伦望远镜阵列
视界望远镜(EHT)口径足达13000公里 , 约等于地球的直径 。
它存在的目的就是观测超大质量的黑洞 , 直接获取事件视界尺度的影像 , 并由科学家们进行分析 。
其观测波长最终设定在1.33和0.87毫米 , 同时必须依赖VLBI技术 , 该技术可以同时观测同一目标 , 并整合成能形成单一影像的数据 。
射电望远镜——事件视界线望远镜不可分割的一部分
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