宇宙黑洞是什麼,什麼是宇宙黑洞

時間 2022-04-29 11:15:22

1樓:薄德曜南豪

這種奇異天文現象的主要特徵是:1、這個區域有很強的磁場和引力,不斷吞噬大量的星際物質,一些物質在它周圍執行軌跡會發生變化形成圓形的氣體塵埃環;2、它有很大的能量,可以發出極強的各類射線輻射;3、由於它極大的引力作用,光線在它附近也會發生彎曲變化。的確,通過觀測到的大量間接徵兆可以證實它的存在,卻無論如何沒能直接看到它。

於是一些天文學家想象的認為它是一種恆星塌縮後,質量、密度很大的暗天體,美國物理學家惠勒給它取了乙個有趣的名字「黑洞」。

2樓:虢思天浦藉

【黑洞的形成】

跟白矮星和中子星一樣,黑洞很可能也是由恆星演化而來的。

當一顆恆星衰老時,它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料(氫),由中心產生的能量已經不多了。這樣,它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下,核心開始坍縮,直到最後形成體積小、密度大的星體,重新有能力與壓力平衡。

質量小一些的恆星主要演化成白矮星,質量比較大的恆星則有可能形成中子星。而根據科學家的計算,中子星的總質量不能大於三倍太陽的質量。如果超過了這個值,那麼將再沒有什麼力能與自身重力相抗衡了,從而引發另一次大坍縮。

這次,根據科學家的猜想,物質將不可阻擋地向著中心點進軍,直至成為乙個體積很小、密度趨向很大。而當它的半徑一旦收縮到一定程度(一定小於史瓦西半徑),正象我們上面介紹的那樣,巨大的引力就使得即使光也無法向外射出,從而切斷了恆星與外界的一切聯絡——「黑洞」誕生了。

什麼是宇宙黑洞

3樓:匿名使用者

黑洞是現代廣義相對論中,宇宙空間內存在的一種密度無限大體積無限小的天體。黑洞的引力很大,使得視界內的逃逸速度大於光速。

2023年,德國天文學家卡爾·史瓦西(karl schwarzschild,1873~2023年)通過計算得到了愛因斯坦引力場方程的乙個真空解,這個解表明,如果將大量物質集中於空間一點,其周圍會產生奇異的現象,即在質點周圍存在乙個介面——「視界」一旦進入這個介面,即使光也無法逃脫。這種「不可思議的天體」被美國物理學家約翰·阿奇巴德·惠勒(john archibald wheeler)命名為「黑洞」。

「黑洞是時空曲率大到光都無法從其視界逃脫的天體」。[1-3] (電磁波)也逃逸不出。

黑洞無法直接觀測,但可以藉由間接方式得知其存在與質量,並且觀測到它對其他事物的影響。藉由物體被吸入之前的因高熱而放出和γ射線的「邊緣訊息」,可以獲取黑洞存在的訊息。推測出黑洞的存在也可借由間接觀測恆星或星際雲氣團繞行軌跡取得位置以及質量。

科學家最新研究理論顯示,當黑洞死亡時可能會變成乙個「白洞」,它不像黑洞吞噬鄰近所有物質,而是噴射之前黑洞捕獲的所有物質。

科學家猜測穿過黑洞可能會到達另乙個空間,甚至是時空。黑洞就是中心的乙個密度無限大、時空曲率無限高、體積無限小的奇點和周圍一部分空空如也的天區,這個天區範圍之內不可見。依據阿爾伯特-愛因斯坦的相對論,當一顆垂死恆星崩潰,它將聚集成一點,這裡將成為黑洞,吞噬鄰近宇宙區域的所有光線和任何物質。

黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程:某乙個恆星在準備滅亡,核心在自身重力的作用下迅速地收縮,塌陷,發生強力**。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止,被壓縮成乙個密實的星體,同時也壓縮了內部的空間和時間。

但在黑洞情況下,由於恆星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去,中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末,剩下來的是乙個密度高到難以想象的物質。由於高質量而產生的引力,使得任何靠近它的物體都會被它吸進去。

也可以簡單理解:通常恆星最初只含氫元素,恆星內部的氫原子核時刻相互碰撞,發生聚變。由於恆星質量很大,聚變產生的能量與恆星萬有引力抗衡,以維持恆星結構的穩定。

由於氫原子核的聚變產生新的元素——氦元素,接著,氦原子也參與聚變,改變結構,生成鋰元素。如此類推,按照元素週期表的順序,會依次有鈹元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成,直至鐵元素生成,該恆星便會坍塌。這是由於鐵元素相當穩定,參與聚變時不釋放能量,而鐵元素存在於恆星內部,導致恆星內部不具有足夠的能量與質量巨大的恆星的萬有引力抗衡,從而引發恆星坍塌,最終形成黑洞。

說它「黑」,是因為它的密度無窮大,從而產生的引力使得它周圍的光都無法逃逸。跟中子星一樣,黑洞也是由質量大於太陽***幾十甚至幾百倍以上的恆星演化而來的。

當一顆恆星衰老時,它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料,由中心產生的能量已經不多了。這樣,它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下,核心開始坍縮,物質將不可阻擋地向著中心點進軍,直到最後形成體積接近無限小、密度幾乎無限大的星體。

而當它的半徑一旦收縮到一定程度(一定小於史瓦西半徑),質量導致的時空扭曲就使得即使光也無法向外射出——「黑洞」就誕生了。

吸積黑洞拉伸,撕裂並吞噬恆星

黑洞拉伸,撕裂並吞噬恆星

黑洞通常是因為它們聚攏周圍的氣體產生輻射而被發現的,這一過程被稱為吸積。高溫氣體輻射熱能的效率會嚴重影響吸積流的幾何與動力學特性。已觀測到了輻射效率較高的薄盤以及輻射效率較低的厚盤。

當吸積氣體接近**黑洞時,它們產生的輻射對黑洞的自轉以是**延展物質系統的流動。吸積是天體物理中最普遍的過程之一,而且也正是因為吸積才形成了我們周圍許多常見的結構。在宇宙早期,當氣體朝由暗物質造成的引力勢阱中心流動時形成了星系。

即使到了今天,恆星依然是由氣體雲在其自身引力作用下坍縮碎裂,進而通過吸積周圍氣體而形成的。行星(包括地球)也是在新形成的恆星周圍通過氣體和岩石的聚集而形成的。當**天體是乙個黑洞時,吸積就會展現出它最為壯觀的一面。

黑洞除了吸積物質之外,還通過霍金蒸發過程向外輻射粒子。[4]

蒸發由於黑洞的密度極大,根據公式我們可以知道密度=質量/體積,為了讓黑洞密度無限大,那就說明黑洞的體積要無限小,然後質量要無限大,這樣才能成為黑洞。黑洞是由一些恆星「滅亡」後所形成的死星,它的質量極大,體積極小。但黑洞也有滅亡的那天,按照霍金的理論,在量子物理中,有一種名為「隧道效應」的現象,即乙個粒子的場強分布雖然盡可能讓能量低的地方較強,但即使在能量相當高的地方,場強仍會有分布,對於黑洞的邊界來說,這就是一堵能量相當高的勢壘,但是粒子仍有可能出去。

霍金還證明,每個黑洞都有一定的溫度,而且溫度的高低與黑洞的質量成反比例。也就是說,大黑洞溫度低,蒸發也微弱;小黑洞的溫度高蒸發也強烈,類似劇烈的爆發。相當於乙個太陽質量的黑洞,大約要1x10^66年才能蒸發殆盡;相當於一顆小行星質量的黑洞會在1x10^-21秒內蒸發得乾乾淨淨。

4樓:白安寒喜黛

相對論預言的一種特殊天體,是大質量恆星**後引力作用的產物,由視界,奇點,吸積盤等構成,其引力大到光線都無法逃脫,超大質量黑洞一般位於星系核心區域。

5樓:董雪聞人彤

黑洞的產生  黑洞因為恆星燃料耗盡最初只含氫元素,恆星內部的氫原子時刻相互碰撞,發生聚變。聚變產生的能量與恆星抗衡,由於聚變,氫原子內部結構最終發生改變,破裂並組成新的元素——氦元素。接著,氦原子也參與裂變與聚變,改變結構,生成鋰元素。

如此類推,按照元素週期表的順序,會依次有鈹元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成。直至鐵元素生成,但鐵元素相當穩定不能參與聚變,而鐵元素存在於恆星內部,導致恆星內部不具有足夠的能量與質量巨大的恆星的引力抗衡,發生向內的坍縮,這時根據泡利不相容原理,恆星會丟擲物質減少質量,從而減少自身引力,但有乙個極限,如果該恆星質量過大(大約太陽質量的20倍),則會無法丟擲足夠物質對抗引力,這是恆星無休止地坍塌,並最終形成乙個奇點。因為密度很大,它的引力非常的大,甚至改變的光的路徑,使之折回。

表現  恆星的引力場改變了光線的路徑,使之和原先沒有恆星情況下的路徑不一樣。光錐是表示光線從其頂端發出後在空間——時間裡傳播的軌道。光錐在恆星表面附近稍微向內偏

折,在日食時觀察遠處恆星發出的光線,可以看到這種偏折現象。當該恆星收縮時,其表面的引力場變得很強,光線向內偏折得更多,從而使得光線從恆星逃逸變得

更為困難。對於在遠處的觀察者而言,光線變得更黯淡更紅。最後,當這恆星收縮到某一臨界半徑時,表面的引力場變得如此之強,使得光錐向內偏折得這麼多,以至於光線再也逃逸不出去

。根據相對論,沒有東西會走得比光還快。這樣,如果光都逃逸不出來,其他東西更不可能逃逸,都會被引力拉回去。

也就是說,存在乙個事件的集合或空間——時間區域,光或任何東西都不可能從該區域逃逸而到達遠處的觀察者,這樣的區域稱作黑洞。將其邊界稱作事件視界,它和剛好不能從黑洞逃逸的光線的軌跡相重合。  與別的天體相比,黑洞十分特殊。

人們無法直接觀察到它,物理學家也只能對它內部結構提出各種猜想。而使得黑洞把自己隱藏起來的的原因即是彎曲的空間。根據廣義相對論,空間會在引力場作用下彎曲。

這時候,光雖然仍然沿任意兩點間的最短距離傳播,但相對而言它已彎曲。在經過大密度的天體時,空間會彎曲。光也就偏離了原來的方向。

宇宙中最大黑洞是什麼?

6樓:

宇宙中質量最大的黑洞現已探測到,其質量是太陽的1960億倍。同時,通過在這個巨大黑洞旁的小型黑洞的觀測,天文學家用較強的重力場作用現象證實了愛因斯坦的相對論。

宇宙黑洞裡面到底是什麼?

7樓:張嘉年

宇宙黑洞裡面結構模型**解

宇宙黑洞裡面中心奇點結構模型**解

圖中+-號代表不可分割的最小正負弦資訊單位-弦位元(string bit)

(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

宇宙黑洞是什麼?

8樓:質妖__焰

沒有人知道的吧。被吸進去是什麼樣的世界。不過好像地球上也有來著,什麼海底的無底洞什麼的。

飛過吧。

9樓:

裡面介紹很詳細

宇宙黑洞是什麼意思啊,宇宙黑洞是什麼意思,能解釋具體的答案

由於黑洞本身不發光,所以用任何強大的望遠鏡都看不見黑洞。儘管如此,大多數科學家仍相信,宇宙中有著許許多多黑洞。當大質量的恆星演化到晚年,經過超新星爆發,就有可能坍縮成黑洞。在宇宙早期,也會形成一些小黑洞。小黑洞的體積只有原子核那麼大,質量和一座山差不多,達到上億噸,裡面蘊藏的能量相當於10個大型的發...

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