如果黑洞沒有吸積盤,我們如何觀測到它的存在

時間 2022-04-24 21:40:07

1樓:星辰大海路上的種花家

黑洞到底長什麼樣子?

當然現在已經公布了黑洞的**,全世界的吃瓜群眾都知道了黑洞的模樣!從廣義相對論預言中的天體走向現實用了104年時間,如果愛因斯坦在天有靈想必他應該是非常欣慰!在黑洞**發布的日子裡,科學界和愛好科學的圍觀群眾猶如過節!

但問題依然存在,黑洞到底是啥樣的,因為我們看到的只是視界外黑洞吸積盤的**,下面我們來簡單解讀下!

事件視界望遠鏡獲取的第一張m87*黑洞**,當然大家已經看得不要不要了!我們先從現實中的黑洞來解釋下為什麼會形成這樣的「黑洞」!

一、其實我們看到的並不是真正的黑洞,而是黑洞的吸積盤!

從廣義相對論理論中的黑洞來看,表現黑洞的三個要素:質量、電荷與角動量,原本存在體積的質量是可以看到的,但黑洞的尺寸是乙個點,電荷與角動量都無法直接看到,簡單的說這些要素都看不到,而且它吞噬任何物質,包括光線!因此我們並不能直接看到黑洞,時間視界望遠鏡定義非常準確,它是來對事件視界以外成像的,以內當然外部有了,內部的輪廓自然就是黑洞了?

其實不然,這個灰色的圈圈直徑是真正黑洞的2.5倍,因此此次拍攝到的黑洞視界遠小於這個陰影!當然就不計算了,如果各位有興趣,筆者的另一篇文章中有詳細計算過程,各位可以前往圍觀!

還有乙個問題,黑洞為什麼會一側明亮,另一側暗淡,有朋友認為是厚吸積盤所致,但其實並不是這樣,上圖已經說的比較清楚了,吸積盤轉動的都卜勒效應是造成這種現象的最主要因素:當光線隨著轉動朝著觀測者前進和背離觀測者方向是不一樣的!

二、如果黑洞沒有吸積盤,那麼我們又能如何觀測到它的存在?

只要黑洞存在吸積盤都很好辦,即使它不發光,還有各種電磁輻射,甚至有可見光到高能x光,甚至是伽馬射線,我們探測這些黑洞的手段多了,從射電望遠鏡到光學望遠鏡,還有硬x射線望遠鏡等等,但如果乙個黑洞不吞噬物質,那又如何來發現呢?

當然這並沒有難倒科學家,廣義相對論中早就預言光線會被大質量的天體所彎曲,而在2023年的日食觀測中證實了這一點,從此愛因斯坦被驚為天人!當然這就是著名的「引力透鏡」真正**,後面還因「引力透鏡」延伸出了「愛因斯坦環」!

上圖就是最經典的愛因斯坦環,遙遠星系的光線受到引力透鏡效應的影響而呈現乙個環狀!那麼假如背景星系和觀測者之間存在乙個黑洞會怎麼樣呢?

上圖警示乙個黑洞在以銀河系為背景的觀測值前景中經過,可以很清楚黑洞扭曲光線是極其誇張的,就像在劣質玻璃上的不均勻顆粒!這也是我們發現黑洞另乙個技術理論依據,當然觀測到的黑洞引力透鏡效應並沒有那麼誇張,因為即使最近的天鵝座v616黑洞,距離地球也達到了2800光年!

如果沒有背景星系,如果沒有不吞噬物質、沒有吸積盤,黑洞就像上圖這樣,一片漆黑,和宇宙背景融為一體,這就是黑洞該有的模樣!

2樓:鹿凵小童鞋

黑洞用我們的肉眼是無法觀察到的,所以必須要借助吸積盤來觀測它的位置,如果沒有吸積盤是無法看到它的具體大小和形狀的。

3樓:虎哥叨娛樂

如果黑洞沒有吸積盤,那麼黑洞幾乎不能夠吞噬物質,無法吞噬物質就不能在吞噬過程中產生光、熱、電磁波等能量,那麼就無法觀測到黑洞的存在。

4樓:十二

其實我們所看到的黑洞的**並不是黑洞本身,而是黑洞的吸積盤,如果黑洞沒有吸積盤的話,他可能會沒有吞噬的能力,也不一定會造成現在的危害,當然,這只是我的乙個猜想。

5樓:

如果黑洞的吸積盤不存在的話,人類可能無法觀察到黑洞在**了。黑洞本身就是黑漆漆的一片,不會發光的,所以就淹沒在宇宙中。

6樓:喜歡毛絨絨的

我們都是依靠吸積盤發出的光亮才能檢測到黑洞,如果黑洞沒有了吸積盤我們將無法直接觀察到黑洞,只能根據黑洞周圍的環境來推算是否有黑洞的存在。

如果光都無法逃離黑洞,那我們如何看到它?還拍了**?

7樓:你又是哪塊瓜皮

因為光很多,他們要排隊進入黑洞,所以會有痕跡。

8樓:虛顏

因為光的量特別多,很多無法吸收出去的光,還有很多的光被我們看到

9樓:晨暮老師

其實是因為吸積盤的存在才變得可見的,這是人們可以直接看到黑洞的原因。

10樓:小小喵同學

我們一開始就是因為引力的作用,才猜測到了黑洞的存在,後面肯定有相關的技術讓我們可以觀察到它,並且用相關技術拍到它。

11樓:

人們並不是直接看到了光,而是從周圍的物體產生的軌跡或者陰影來推算出來的,並且黑洞的周圍有很多吸盤,是可以直接將光能吸收進去的。

為什麼說首次黑洞**沒有拍到吸積盤?

12樓:晚七戀

我們拍到的並不是黑洞,而是吸積盤的**。

13樓:糖葫蘆

這個,首先,說實話,任何理論都是觀察+猜測+計算,得出的結論,並沒有直接的證據。 我說下我的觀點,如果不對,請斧正。 你說的應該叫做「霍金輻射」。

不會超光速。 黑洞吸積有角動能的物質進入黑洞,物質的質量損失,但由於角動能是守恆的,按照目前的理論,角動能靠空間的湍流產生一種粘滯力而進行角動能傳遞,有些給了距離黑洞尚遠的物質,這種角動能使得遠處一點的物質相互發生摩擦和碰撞,並產生摩擦力和電磁力,從而產生粒子射線,由於距離黑洞尚有點遠,而且產生射線的物質是旋轉的,這些射線無需光速即可逃逸的,這些逃逸的射線遠遠看去就象是從黑洞裡面發出的,當然也有其他物質也會跟隨這種湍流產生的摩擦力和射線一起逃逸。所以,我理解,不是從黑洞噴出的粒子流。

而是看上去像是從黑洞噴出的而已。

14樓:hh哥樂園

光是一定頻率的電磁波,在長途跋涉後它的頻率會減弱,即老化現象,但這種頻率在很長一段時間後才會減少一點。不過,還有一種情況,就是光在傳播過程中如果經過黑洞的話,它就會因為黑洞強大的引力而被吸入,自然就消失了。不明白的可以再問我。

15樓:匿名使用者

其實我們看到的並不是真正的黑洞,而是黑洞的吸積盤!

16樓:c春夏學姐

因為關於黑洞的**也只是很模糊的。

17樓:禍起蕭牆後宮

因為通過實驗證明缺少這玩意。

18樓:高師傅

不是嚴格對稱的,類似地球一樣,是接近對稱的。或許由於黑洞引力大,接近球體的程度比地球大一些。

19樓:瓶蓋缺塞兒

因為在**中沒有相關的表現。

20樓:精神伴侶海鷗

在具體的**中未有它的具體顯現。

21樓:匿名使用者

其實我們看到的黑洞**並不是黑洞,而是吸積盤。

黑洞被證實存在嗎?如果有請問是什麼具體觀察得到的

22樓:匿名使用者

當然被證實了的。我補充說明些,以便增加樓主對黑洞知識的了解。黑洞直接是無法觀測到的了。

間接觀測的方法還是蠻多的。比如黑洞的吸積盤輻射,會有能量極高的兩道純伽馬射線放出,有的長度可達10萬光年,當然也會有x射線放出的。然後就是引力透鏡原理,把黑洞背後的恆星或者星系發出的光形成「愛因斯坦環」或者「愛因斯坦十字」,這種方法可以使得我們看到恆星的側面和背面。

然後黑洞吸積附近恆星或者天體物質時,我們可以通過研究恆星的運動狀態及變化來判斷恆星附近是否有黑洞,黑洞的性質如何。然後大質量的黑洞一般周圍的恆星分布異常密集,形成亮度極高的光球區,也是我們對黑洞間接研究的資訊。比如類星體或者銀河系中心巨型黑洞等等。

23樓:匿名使用者

黑洞是存在的,已經被證實,但是由於黑洞的引力強大到連光線都無法逃出,所以不能直接觀測到它的存在。不過黑洞在吞噬它附近的物質的同時,會釋放強大的x射線,巨大的物質流呈螺旋狀落入黑洞中心的時候,由於越接近黑洞中心加速越快,這些物質互相摩擦也會釋放可見光和x射線。

天鵝座x-1雙星系統是最早被發現的黑洞,大的是藍巨星,質量為太陽的40倍,而在它身邊看不見的緻密天體,質量大約是太陽的9倍,在不斷的吞噬藍巨星的物質的同時,成為全天最亮的一顆x射電源,而這也是觀測黑洞存在的間接依據。

中子星的質量不會超過太陽的3.2倍,所以這顆天體被一致認為是黑洞。

幾乎所有星系,包括我們的銀河系,中心都有一顆超大質量黑洞,最大的為太陽質量的170億倍。

黑洞究竟可不可見

24樓:匿名使用者

關於黑洞的**都是藝術想像圖!

不過這樣的黑洞也是有根據的。

1。黑洞的確不可見,但其視界以外是可見的。**上的一切都是其視界外之物(也就是說**上所包含的資訊中並沒有黑洞)。

2。大家都知道黑洞具有強大的引力,那就勢必會在其周圍形成相當規模的吸積盤。而在其吸積盤中高密度物質的高速碰撞所釋放的高能射線打到相機底片上會呈現高亮色。

這也是為什麼不可見不黑洞會呈現出很亮的光團模樣。

3。霍金輻射大家都有所了解,機理我就不說了。其實這一點和多數想像圖是不符的。

黑洞的兩有噴流只有在正對著我們的時候才是可見的,它的方向性很強。一般來說,如果真的拍**的話,乙個黑洞,我們最多就只能拍到一極的噴流。但即使拍到了,我們也很難與其吸積盤放出的射線區分開來。

所以**上的只是比較直觀地說明了黑洞(準確地說應該是黑洞外圍)的體徵,並不具有實際意義。

二者並不茅盾,二者都有其前提。

25樓:張嘉年

圖中+-號代表不可分割的最小正負電磁資訊單位-量子位元(qubit)(名物理學家約翰.惠勒john wheeler曾有句名言:萬物源於位元 it from bit

量子資訊研究興盛後,此概念昇華為,萬物源於量子位元)注:位元即位元

給黑洞拍照前,怎樣確定這就是黑洞?

26樓:航小北日常科普

黑洞可以說是宇宙中最有魅力的天體之一了,因為黑洞這個東西就好像它的名字一樣,是乙個無底洞,即便是速度快如光線,也無法從其中逃脫開來。

如下圖所示,從時空的角度看起來,黑洞就是在時空網上的一枚深不見底的洞穴,任何東西掉到黑洞中就再也出不來了,所以黑洞的本身是不會散發出來任何的光線(電磁波)的。

而且直到2023年4月10日,人類拍攝到第一張黑洞的**之前,人們其實都從來沒有見到過黑洞的「真身」。

事實上,黑洞雖然本身不發光,但是因為其獨特的性質所以在黑洞的周邊產生了巨大引力作用,所以帶來了很多跟其他天體不一樣的性質。

首先,根據黑洞附近天體的週期運動可以估算中心天體的質量。事實上,黑洞因為周圍巨大的引力作用,所以免不了附近有天體圍繞黑洞轉動,就好像地球圍繞太陽轉動一樣,根據地球運動的狀態可以估算出來太陽的質量。

而根據黑洞周圍天體的運動可以算出來這些天體的**有乙個質量巨大的物體,大到這裡必須是乙個黑洞

事實上,科學上有乙個概念,叫做錢德拉塞卡極限,一旦一顆恆星【或者任何物體】的質量超過這個極限,就意味著引力作用下這個物體會坍塌成一顆黑洞。於是科學家就判定,這個位置應該有一顆黑洞,不然周圍的天體不會這麼運動。

其次,有一些恆星或者星雲靠黑洞很近,所以在黑洞巨大的引力作用下會不斷有物質被吸進入到黑洞之中,或者圍繞黑洞產生高速的運動——這就叫做吸積盤。

而物質在吸積盤中高速運動或者被吸入到黑洞的過程中,物質之間發生劇烈的反應,從而會放射出劇烈的x射線,這無比劇烈的x射線也預示著黑洞的存在。

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