黑洞既然是黑的,那周圍的是什麼,其質量又該如何測算呢?

黑洞,俗稱“宇宙吸塵器”,附近的所有物質,都不能逃脫他的“饕餮巨嘴”,就連光線都會慘遭吞噬。那麼,既然光無法逃出。人類是如何發現黑洞的呢?

黑洞既然是黑的,那周圍的是什麼,其質量又該如何測算呢?

這個問題,還得從先講講黑洞的基本概況。1915年,愛因斯坦繼狹義相對論後。提出了大名鼎鼎的廣義相對論,該理論詮釋了引力的本源,是由於質量和能量對時空造成扭曲。當一個物體接近時。會掉進時空曲率中產生,產生向該質量源或能量源的運動趨勢。這個趨勢就是所謂的引力。基於廣義相對論,愛因斯坦列出了大名鼎鼎的場方程。1916年,德國物理學家卡爾。史瓦西,發現了愛因斯坦場方程的一個精確解。

黑洞既然是黑的,那周圍的是什麼,其質量又該如何測算呢?

即任何一個物體,當它的體積減小到一個極限值,密度增加到一個極限值後,圍繞該物體便會產生一個半徑,在該半徑之內。任何物質都不能逃脫,就連光線也休想離開,它們會向著這個無限小的質量源墜落。這個質量源即所謂的奇點。此吞噬領域即史瓦西半徑,目前,科學家們主要透過三種途徑發現黑洞,一:恆星圍繞黑洞轉。雖然黑洞不能發出任何電磁波,但它是一個巨大的引力源,其周圍恆星會圍繞著它運轉,就如同八大行星圍繞太陽運轉一樣。我們根據周圍恆星的執行狀態和軌跡,便能確定黑洞的存在。自1995年開始,科學家們持續對銀河系中心的90顆恆星,進行觀測和記錄。確定了銀心黑洞的存在,它就是大名鼎鼎的人馬座 A,其中一顆編號為S2的恆星,在觀察期內已經完整繞行。科學家們根據其軌道。半徑、週期等資訊,計算出了人馬座A的相關引數,質量約為太陽的430萬倍。半徑約為0。002光年,

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二:黑洞吃東西,所形成的x 射線吸積盤,黑洞具有強大的引力。所帶來的潮汐能撕碎周圍的天體,直接將之變成氣態,然後圍繞著黑洞旋轉,形成一個巨大的吸積盤,吸積盤有很高的轉速。越靠近中心旋轉越快,強大的摩擦力將之加熱到極高的溫度,於是明亮的x 射線便從兩端噴射出來。科學家們只需觀察這些x 射線源,並在其中進行排查,就不難發現黑洞的身影,由多國合作研發的黑洞事件視界望遠鏡,主要承擔的就是這個任務。

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三:黑洞和可見恆星的雙星系統。這主要綜合了上述的兩種方法。當一顆恆星作為黑洞的伴星時,其運轉軌道會受到黑洞的影響,並且自身物質也會被黑洞撕扯和吸引,進而形成黑洞的吸積盤。

黑洞既然是黑的,那周圍的是什麼,其質量又該如何測算呢?

綜合二者,我們不難發現黑洞,這些黑洞往往質量較小,通常為幾倍到幾百倍太陽質量不等,與星系中心黑洞相比。差了幾個數量級。雖然上述三種發現黑洞的方法,已經得到了很好的實用,但除了這些,我們仍可以透過其他的方式驗證黑洞的存在,霍金輻射,給我們提供了一個發現黑洞的理論可行性,但它的輻射值太低,被淹沒在宇宙微波背景輻射中。

可我們仍然堅信,隨著人類科技水平的提高,微弱的霍金輻射,最終會對我們從雜亂的宇宙噪聲中檢測出來,這一點是毋庸置疑的。屆時,人類對黑洞的認知或許能更進一層。