原来黑洞可以吃太阳,三亿光年外的倒霉太阳
黑洞的威力到底有多大呢,连光都无法逃逸出黑洞的魔爪,黑洞真的可以吞噬一切吗?在2015年11月26日,一个黑洞国际研究小组宣布了一条重要信息,他们首次观测到了黑洞吃太阳的罕见天文现象。这颗倒霉的太阳距离我们三亿光年,这次天文观测也证实了广义相对论中对黑洞的阐释。下面我们就来详细了解下黑洞吃太阳这一过程吧。
黑洞吃太阳
1、宣布发现
11月26日,一个黑洞国际研究小组宣布,他们观测到了一次黑洞吃太阳的罕见天文现象。黑洞吃太阳,将直接摧毁太阳系?黑洞吃太阳,太阳系以太阳为中心,太阳完了,地球也完了。
2、观测
据悉,这个小组由美国、荷兰、英国等4个国家组成,他们第一次观测到了完整的黑洞吞噬恒星(太阳也是恒星)全过程,证实了原先理论的正确性。以前也曾努力寻找黑洞吃太阳证据,但总是晚了一步。此次黑洞吃太阳,太阳向外喷发1000万余年的能量。天文学家表示,这种观测有助于了解黑洞的喷流过程。
3、新闻报道
前瞻科技11月30日讯:人类与整个生物赖以生存必不可少的便是太阳,太阳也是整个万物之源,当有一天太阳失去,也就意味着整个生物的灭绝,而近日有一个国际研究小组观察到黑洞吃太阳,难道地球末日降临了?
据了解,这个由美国、荷兰、英国等多国人才组成的国际研究小组观察发现,他们在一个临近星系的中心首次观测到黑洞吞噬一颗太阳大小的恒星,吞噬完毕后将残渣以光速向外喷射,场面特别震撼。
黑洞吃太阳原来是这么一回事,不是我们自己的太阳就行了,这个运气不佳的恒星就这样成为了黑洞的午餐,也不用担心会对我们造成影响,距离太阳系3亿多光年之远。
该国际研究小组的人还告知,黑洞吞噬恒星这种犹如科幻大片一样的场景也不少第一次看到,不过,「但这是我们第一次清楚地看到恒星被摧毁以及其后发射喷流的完整过程」。
说起来黑洞吃太阳与我们古代的一个传说也很相似,就是天狗吞日,在古代神话中有一种以太阳为食物的神兽天狗,当神兽天狗吞食太阳的时候,整个世界就会陷入一片黑暗,而人们可以看见太阳一点点的被天狗给吞食掉,其实天狗吞日现象在现代被称之为日食。
日食的场面看起来也挺震撼了,不过于黑洞吞食太阳一对比,那就真是小巫见大巫了,如果真有一天,黑洞要吞噬我们太阳系的太阳,未来的人类又该如何?
黑洞是什么
1、黑洞简介
黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种密度无限大体积无限小的天体。黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速。
1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西(KarlSchwarzschild,1873~1916年)通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的一个真空解,这个解表明,如果将大量物质集中于空间一点,其周围会产生奇异的现象,即在质点周围存在一个界面——「视界」一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱。这种「不可思议的天体」被美国物理学家约翰·阿奇巴德·惠勒(JohnArchibaldWheeler)命名为「黑洞」。
2、简单解释
黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小的奇点和周围一部分空空如也的天区,这个天区范围之内不可见。依据阿尔伯特-爱因斯坦的相对论,当一颗垂死恒星崩溃,它将聚集成一点,这里将成为黑洞,吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。
3、黑洞分类
根据黑洞本身的物理特性质量,角动量,电荷划分,可以将黑洞分为五类。
不旋转不带电荷的黑洞:它的时空结构于1916年由史瓦西求出,称史瓦西黑洞。
不旋转带电黑洞:称R-N黑洞。时空结构于1916至1918年由赖斯纳(Reissner)和纳自敦(Nordstrom)求出。
旋转不带电黑洞:称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。
一般黑洞:称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。
双星黑洞:与其他恒星一块形成双星的黑洞。
如果地球被黑洞吞噬
人类对于黑洞的好奇一直都没有停歇,就连科学界都对此争吵不断——霍金甚至一度想证伪黑洞的存在,更别说民间的无数科幻作品了。很多小说都有过人类的末日是太阳死亡变成黑洞进而吞噬地球这样的桥段,地球被黑洞吞噬,到底会是一幅怎样的场景?近日,一位美国科学家给出了答案。
1、「面条化」假设
有一个非常著名的黑洞假设——物体在靠近黑洞时,由于引力作用,会被「面条化」(spaghettification,这个单词来源于spaghetti,意大利面)。简单来说,如果你离黑洞过近,就会被黑洞的引力拉成像面条一样长长的一条。这种效果的产生是重力梯度作用于你身体而产生的变化。
想象一下,你正在一脚踏进一个黑洞,因为你的脚跟头部相比,离黑洞更近,所以它会受到来自黑洞的更强的引力,同时,你的手臂因为摆臂的关系,与你的脚还不在一个方向上,所以手臂还会受到一个来自不同方向引力的牵引。
不同的位置、不同的方向,这就使得身体的不同部位从边缘向中心聚集,最终的结果不仅是身体整体的延伸,更让身体的中间变薄变长,因此,你的身体,地球也是一样,就会像被拉成了一根长长的面条,被黑洞的大嘴吞噬进去。
2、具体分析
假设一下,如果我们的地球旁边突然冒出来一个黑洞,会出现怎样的情景?
首先,导致面条化的引力效应开始发挥作用,地球接近黑洞的部分会比另一边受到更强的引力,于是地球开始解体,如果这个黑洞的质量非常巨大,那么我们甚至有可能感觉不到自己正在被吞噬,因为在一段时间之内,由于时间变慢的影响,地球的视界(EventHorizon)会低于黑洞的视界,我们看到的东西将会一如寻常。
视界之所以叫「视界」,正是因为这是一个事件的边界,边界内发生的事件对于边界外的观察者来说,永远不会发生。所以,从灾难降临到灾难发生,你会感觉自己向黑洞跌落的过程没有任何异常,就像从高处走向地面一样。
你可以清晰的知道自己穿过正在穿越黑洞视界,进入黑洞内部。在穿过视界一瞬间,如果你回头看的话,会看到外面的宇宙迅速的发展,恒星耗尽燃料爆炸,银河系和仙女座星系碰撞,所有恒星熄灭,宇宙变得一片死寂。
当然从技术上说,你看不到。因为从外部射进来的光会因为蓝移变成高频的伽马射线,不但无法辨认有效信息,还会直接把你烤熟。最后,你会变成二维世界的一张全息图像,安安静静地被储存在黑洞里面。
3、黑洞会创建一个地球的全息图景
「站在黑洞的表面会复制出一个近乎完美的自己」,新的「灰蘑菇」理论认为,「黑洞的边界并不破坏它触及的一切」。根据这一理论,黑洞有着非常「胆小」的性格。
俄亥俄州立大学的SamirMathur博士,提出了这一理论,其内容与当前学界主流理论大相径庭,他认为黑洞并非什么都吃得下,黑洞也有一道「防火墙」,这道防火墙可以阻断黑洞与外界的联系,同时Mathur博士指出,这道墙使得黑洞不会扰乱自身周围的空间,以保持自身稳定性。
「在他们看来,黑洞不再是吞噬一切的杀手,而是某种良性的复制机制,这种机制可以被人类所用」,俄亥俄州立大学的研究员PamGorde这么认为,「2003年Mathur第一次阐述了他的灰蘑菇理论——黑洞有一个明确但又模糊的表面。当时他说,黑洞的外壳(前文提到的防火墙)并没有落入黑洞中,反而是黑洞紧紧地附着在墙上」。
该理论的一大优势是,它可以支持宇宙是一个全息图景的理论。全息图景理论认为,宇宙就像你信用卡里的安全芯片,存在一个或多个表面连接着更高维度的空间,在高维度空间看来,我们就和一张全息图景没什么区别,这个「芯片」(平面)包含描述我们宇宙的所有信息。
理论上,任何描述三维物体的数据,例如你现在在看的这段文字,都可以被贮存在这样一个平面中,宇宙就是这个平面最宏观的版本。
黑洞不为人知的十大秘密
1、像「吃豆人」一样狼吞虎咽宇宙物质
研究人员认为,早期宇宙包含的寒冷气体流比现今更紧密,一个年轻黑洞的移动速度非常快,不断地改变方向,像一个狼吞虎咽的小吃豆人一样。伴随着黑洞的不断成长,它吞食宇宙物质的速度更快,当质量达到太阳的10-10000倍时,质量增速开始减缓。
2、揭晓「索伦之眼」秘密
目前,天文学家认为星系中心超大质量黑洞的质量比之前预想的多40%。研究人员使用一种陆地勘测技术测量NGC4151星系的距离,它有一个活跃内核叫做「索伦之眼」,测量结果显示「索伦之眼」距离地球大约6200万光年,这将更精确地测量出该超大质量黑洞的质量。
3、神秘「太空杀手」
天文学家认为一种神秘力量将脉冲星转变为小型黑洞,这叫做「遗失脉冲星问题」,目前科学家研究发现这与暗物质有关,暗物质是无形的,仅能通过万有引力与其它物质发生交互反应才能探测到,研究人员认为,脉冲星引力可能吸引某些暗物质粒子,最终导致暗物质吞并脉冲星形成黑洞。
4、人类祖先可能看见过银河系黑洞
大约200万年前,银河系中心超大质量黑洞释放出灼热的光亮,那时人类祖先已开始直立行走,他们可能在夜空南部发现一个月亮大小的天体光源,看上去像明亮的绒球或者斑点。
5、并非每个宇宙发电站都是黑洞
几十年以来,许多科学家认为超高光度X射线源(ULX)可能是黑洞吞食恒星和其它宇宙物质所致。然而,天文学家意外地发现一种超高光度X射线源具有脉冲特征,像灯塔一样每1.37秒朝向地球喷射明亮X射线束,但是该来源并不是来自黑洞,黑洞不会脉冲式释放光线,天文学家认为其来源是脉冲星。
6、黑洞时空存在「动荡」
科学家对快速旋转黑洞进行了研究,发现时空很少粘滞在快速旋转黑洞的周围,这将增大紊流的可能性,类似于糖浆更粘稠的水流旋转。
7、黑洞具有超出想像的贪婪
直到最近科学家认为黑洞大小取决于它吞食和制造光线的最高速度,之后他们研究了NGC7793星系中心的P13黑洞,它环绕一颗超巨星旋转,但是P13吞食超巨星气体的速度比之前天文学家猜测的快10倍。相当于这个小型黑洞每分钟吞食1万亿亿个热狗肠。
8、宇宙可能源自一个四维黑洞
科学家对宇宙大爆炸理论存在许多疑问,其中最大的问题就是假定宇宙起源于一个奇点,但物理常见定律会对这个无限密集的奇点失效。加拿大圆周理论物理研究所三位研究人员提出了新的理论——宇宙是四维恒星死亡塌缩形成的四维黑洞喷射出来的「外膜空间」。
9、超大质量黑洞数量可能超出人们的预期
黑洞具有各种大小,从原始黑洞至特大质量黑洞,还有罕见的极大质量黑洞。天文学家认为只有体积较大星系包含着超大质量黑洞,今年初,天文学家发现100个小型矮星系中心位置存在超大质量黑洞,9月,天文学家宣称发现一个超大质量黑洞位于超紧密矮星系M60-UCD1。
10、黑洞可能避免恒星形成
研究人员发现在成熟星系中,超大质量黑洞喷涌释放射电波粒子,阻止婴儿恒星的诞生。这些超炽热喷涌粒子流速度接近光速,它就像是一种开关装置,可以阻止星系中炽热气体冷却和凝结形成新的恒星。
结语:本次黑洞吃太阳的成功观测证实了黑洞的理论,虽然场面无比震撼,但毕竟是三亿光年外发生的事情,一时半会不会威胁到地球,所以大家也别杞人忧天了,就算有一天黑洞来到了太阳系附近,那也是很多年之后的事情了,请大家不必担心。
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※原來黑洞可以吃太陽,三億光年外的倒霉太陽
※假如一個黑洞靠近太陽,天空會怎麼樣?黑洞會吃太陽嗎?
※黑洞也有吃不下的時候,還從內部吐出了上百萬顆太陽質量的恆星
※黑洞吃太陽對地球的影響 黑洞吃太陽
※黑洞吃太陽,關於黑洞不得不說的秘密
※黑洞也許並非黑洞,而是灰洞
※它是除黑洞外密度最大的星體,能使太陽瞬間灰飛煙滅!
※太空上的黑洞,能吞噬任何東西,像一個真正的「無底洞」
※太陽永遠不會變成黑洞,但有一個例外
※黑洞說,要有光,於是就有了光——上帝住在黑洞里?
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※黑洞是否真的是一扇穿越之門?
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※就連光都會被黑洞束縛,那引力是如何逃脫黑洞呢?
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