黑洞如此神秘,它竟会发出耀眼的光

作者: 科学有故事

来源: Unveiled

发布日期: 2018-05-02 11:34:02

黑洞是宇宙中神秘而奇异的天体,它们的存在几乎无法解释。超大质量黑洞被认为潜伏在宇宙中所有星系的中心。类星体是由位于类星体所在星系中心的巨大黑洞产生的能量。已知的黑洞饮食主要由气体和尘埃组成,黑洞还可以消耗从附近恒星撕裂的物质。黑洞可以通过与其他黑洞的碰撞和合并而增长。

黑洞是宇宙中神秘而奇异的天体,它们的存在几乎无法解释。事实上,我们几乎对黑洞内部一无所知。我们知道并理解我们在黑洞外部看到的东西,但我们没有办法进入黑洞内部去看看真正发生了什么。即使我们发送探测器进入黑洞,它也无法在旅途中存活,一旦被吸入内部,探测器也无法传输信号到外部。这是因为黑洞是由物质被极度紧密地挤压在一起而形成的,它创造了一个如此强大的引力极点,以至于连光都无法逃脱其掌握。

超大质量黑洞,其质量是太阳的百万到数十亿倍,被认为潜伏在宇宙中所有星系的中心。你可能会注意到,当你看到一个螺旋星系的照片,比如银河系,在星系的中心是一个巨大的光团,许多人会认为它看起来像一个巨大的太阳,但这不是来自黑洞本身的光。记住,生命无法逃脱强大的引力拉力。相反,我们看到的光来自磁场附近的旋转黑洞,这些磁场沿着旋转轴向外喷射电子,形成一个明亮的射电波。

类星体被认为是由位于类星体所在星系中心的巨大黑洞产生的能量。但类星体是如此明亮,它们淹没了同一星系中所有其他恒星的光芒。你可能会问,什么是类星体?类星体是“准恒星物体”的简称,它是一个围绕着活跃的超大质量黑洞的非常高能的物体。用更基本的术语来说,星系中心的超大质量黑洞会间歇性地进食。当它进食时,气体以惊人的速度绕着它旋转,形成一个极其明亮的炽热轨道盘。

如果黑洞吞噬了大量的物质,这种进食是通过巨大的气体喷流完成的。这些被称为类星体。它们本质上是由它们所围绕的黑洞提供动力的。

一些超大质量黑洞巨人在撕裂并吞噬物质时释放出异常大量的光,很可能是这些类星体的驱动力。当物质离黑洞太近时,它会在黑洞周围形成那个明亮的炽热吸积盘。那个吸积盘加热到数百万度,喷射出大量的辐射。黑洞周围的磁环境形成双股物质流,它们流向太空数百万光年。这被称为活动星系核或AGN。

已知的黑洞饮食主要由气体和尘埃组成,这些物质填充了宇宙中原本空旷的空间。黑洞还可以消耗从附近恒星撕裂的物质。事实上,最巨大的黑洞可以整个吞噬恒星。黑洞也可以通过与其他黑洞的碰撞和合并而增长。这个增长过程是可以并且通常会揭示黑洞的存在。但超大质量黑洞并不总是进食。如果一个黑洞耗尽了食物,喷流就会耗尽能量并关闭,直到有东西太靠近,整个系统才会重新启动。

我们银河系中心的大质量黑洞已经耗尽了食物或空间物质来消耗。它暂时完全处于休眠状态,是一个沉睡的巨人。因此,它没有活动星系核,也没有类星体发出光。然而,我们正与另一个星系处于碰撞轨道上。在大约100亿年后,当银河系与仙女座星系碰撞时,我们的超大质量黑洞可能会作为类星体重返生机,因为它开始消耗这个新星系的一部分。

现在,黑洞听起来可能很危险,任何稍微靠近黑洞的东西都会被吸入并被压碎。

虽然这是真的,如果你设法小心地将一个物体放入黑洞,你永远不会再得到那个物体。但黑洞实际上非常不擅长吸引物质靠近它们。有几个原因。首先,黑洞实际上对任何东西都没有吸引力,除了引力,就像我们的太阳系稳定地围绕太阳运行一样。星系的大部分都围绕着黑洞稳定运行,没有真正的理由会冲向星系的中心。第二个原因是黑洞在获取足够接近的物质以跨越事件视界并增加黑洞质量方面非常非常低效。

即使是在星系中大量存在的小黑洞,也比通过整个吞噬恒星来增长自己的大小,更擅长撕裂伴星。

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