m87 黑洞是好是壞?是敵是友?
有人認(rèn)為宇宙的終極歸宿是熱寂,也有人認(rèn)為是黑洞,宇宙中所有的一切最后一次次都要合并入一個(gè)大黑洞,再次成為一個(gè)“奇點(diǎn)”。
法國(guó)數(shù)學(xué)家拉普拉斯早在1789年已經(jīng)預(yù)言“黑洞”這種天體,20世紀(jì)愛因斯坦、奧本海默、史瓦西、惠勒、霍金等科學(xué)家都對(duì)它進(jìn)行了描述,到2019年來(lái)自M87星系的首張黑洞照片面世,歷經(jīng)了三百年人們才得以真正目睹了它的“芳容”。
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年輕時(shí)看過(guò)無(wú)數(shù)的科學(xué)方面的紀(jì)錄片,曾在節(jié)目中聽外國(guó)的科學(xué)家說(shuō)過(guò)還有暗物質(zhì)形成的黑洞,黑洞和暗物質(zhì)人類都沒(méi)有搞懂,更別說(shuō)暗物質(zhì)黑洞。
天文學(xué)家以赫茲普隆—羅素恒星圖為基礎(chǔ),認(rèn)為恒星一生經(jīng)過(guò)了星云、星胚、主序星、紅巨星等演化過(guò)程。如果恒星鐵核小于錢德拉塞卡估算的1.44倍太陽(yáng)質(zhì)量,它將變成白矮星;如果在1.44至2倍之間,電子簡(jiǎn)并壓力都撐不住,電子被壓進(jìn)原子核變成中子星;如果恒星鐵核質(zhì)量大于2個(gè)太陽(yáng),大約20倍太陽(yáng)質(zhì)量恒星,那么這顆恒星就可能會(huì)變成黑洞。
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太空中大于20倍太陽(yáng)質(zhì)量的恒星可不少,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的R136a1足有太陽(yáng)的256倍,它的發(fā)現(xiàn)讓愛丁頓極限都提高到了300倍,過(guò)去認(rèn)為超過(guò)150倍恒星就不會(huì)穩(wěn)定。
宇宙中第一代恒星普遍都比較大,可能直接在很短的時(shí)間就坍縮成黑洞,畢竟科學(xué)家推算在銀河中心附近的恒星一生可能只有十幾天時(shí)間。有沒(méi)有更短的,個(gè)人相信是存在,不是愛因斯坦告訴我們時(shí)間、空間、速度這些東西都是相對(duì)的嘛。
【 m87|黑洞是好是壞?是敵是友?】最小的恒星級(jí)別黑洞有3倍太陽(yáng)質(zhì)量;銀河系中心的黑洞至少370萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量;首張照片——M87的黑洞可能有65億倍太陽(yáng)質(zhì)量。
距離我們較遠(yuǎn)的類星體是活動(dòng)星系核的一種,大概就是早期星系的中心黑洞吞噬了整個(gè)星系后的產(chǎn)物,中間也應(yīng)該有大黑洞。
黑洞有質(zhì)量大小之分別,也還有形態(tài)之分別,除了“史瓦西黑洞”還有“裸奇點(diǎn)”、“克爾黑洞”等猜想,甚至引申出了“白洞”、“蟲洞”概念。
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如果太陽(yáng)變成一個(gè)黑洞,它的史瓦西半徑只有3公里,在這個(gè)范圍之外,暫時(shí)安全;黑洞內(nèi)部光進(jìn)去了都出不來(lái),視界內(nèi)就是異界,只能想象,物質(zhì)在里面的坍縮會(huì)不會(huì)是永遠(yuǎn)進(jìn)行時(shí)?會(huì)不會(huì)跨越普朗克尺度?有人說(shuō)不會(huì),因?yàn)橛钪嬖谂蛎浐诙丛谑湛s,它仍然在轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心力。
但黑洞會(huì)繼續(xù)吞食物質(zhì),不是黑洞合并的引力波也探測(cè)到了嗎,黑洞的質(zhì)量會(huì)變更大,質(zhì)量的不斷加持,是不是會(huì)讓它突破一個(gè)又一個(gè)臨界點(diǎn)呢?畢竟從1到0之間,實(shí)數(shù)和1后面的一樣無(wú)窮多。但或許最終到某一個(gè)層面,遇到了不能再突破的斥力,開始反彈,變成“白洞”。
因?yàn)橘|(zhì)量都聚集在奇異點(diǎn),有人開玩笑的說(shuō)大質(zhì)量黑洞的密度可能會(huì)變得和地球上的空氣差不多。
根據(jù)霍金對(duì)黑洞的研究,質(zhì)量越大的黑洞,溫度就越趨于最低溫度,和恒星是反著來(lái)。
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把大質(zhì)量天體和黑洞比喻成“漏斗”只是為了更便于理解空間的壓縮、扭曲,真實(shí)的宇宙應(yīng)該是不平坦的。
很少有物質(zhì)會(huì)直接掉入黑洞進(jìn)而消失。一些科學(xué)家相信有物質(zhì)在“黑洞表面”堆積起來(lái),并且不會(huì)坍塌。黑洞表面空間運(yùn)動(dòng)的速度可能會(huì)超過(guò)光速,電影《星際穿越》男女主角在黑洞附近的行星表面只花了幾分鐘時(shí)間,而呆在飛船上的宇航員則等了他們40年的時(shí)光。
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黑洞并不會(huì)讓時(shí)間變慢,是它巨大的引力讓周圍的時(shí)空超光速,越靠近黑洞,回頭你大概能看到以前世界的未來(lái),在被引力撕碎前,可能早就老死了。
人類的想象力是無(wú)窮的,看過(guò)根據(jù)宇宙邊緣超光速逃逸,而可觀測(cè)宇宙半徑還在推算的史瓦西半徑之內(nèi),得出了宇宙本身就在某個(gè)黑洞里面;地球上也有黑洞;還有量子級(jí)別黑洞,維持著某種均衡;總之各個(gè)維度的黑洞在身邊是無(wú)處不在,仿佛黑洞才是宇宙的終極存在。
對(duì)黑洞大家又是怎么樣看的呢?
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