什么是黑洞呢?黑洞是一种引力非常强的天体,就连光都不能逃脱它的引力。那么,黑洞是怎样产生的呢?
当恒星将要灭亡,核心在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间。
但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的引力,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。
黑洞能被观察到吗?答案是否定的。
使黑洞隐藏原因是弯曲的时空。根据爱因斯坦的广义相对论,时空会在引力场的作用下扭曲,质量越大的物体,它的引力场也就越大,时空扭曲的弧度也就越大。这时,如果光仍沿着两点间的最短光程传播的话,但这时时空已经被扭曲,所以相而言它也被弯曲了,光也就偏离了原来的方向。这样,即使黑洞挡住了恒星发出的'光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,但另外一部分光线则会绕过黑洞而到达我们地球。所以,天文观测者只能观察到黑洞背后的星空,就像黑洞不存在一样。尽管如此,我们仍可以用其他的方式观测到黑洞。
黑洞本身虽然不能发出任何光线,甚至会利用自身强大的引力把光都吸进去,但它对于周围物体、天体的巨大引力依然存在。当周围物质被它强大的引力所吸引而逐渐向黑洞坠落时,就会发射出强大的X射线,形成天空中的X射线源,通过对X射线源的搜索观测,人们就可找到黑洞的踪迹。
虽然人类已经发现了黑洞,并知道了它的产生和一些性质。但对于黑洞的内部构造及情况,当今物理学界仍一无所知,仍有待充满好奇的人们继续去发现。相信用不了多久,我们就能找到解决黑洞的密钥!到时候,我们人类在宇宙方面的研究将大进一步!
“天球号”已在茫茫宇宙中飞行231年了,但在杰克博士看来只过了4年。在这4年里,杰克查阅了许多黑洞的资料,黑洞这个神秘的天体更加引起了他的好奇。他很清楚,探索黑洞很危险,但他并不在乎,因为他已经决定把自己的一生都献给航天这个伟大的事业了。
飞船已靠近天鹅星座。杰克打开了高清晰度探测仪,对星座进行了仔细的观察。当他把镜头对向DJ——226868星球时,出现了一幅壮丽的景象。
这是一颗极奇美丽的蓝色巨星,它无比庞大,质量有太阳的30倍。亮晶晶的蓝色上似乎没有一点儿污点,边上还镶着一层美丽的“金边”。“金边”上冒着熊熊烈火。有谁能想到,在这宇宙的深处,竟然还会有如此壮观的景象存在。杰克看呆了,好半天才把镜头向左侧移动了一下,指向飞船的正前方。突然,他感到眼前一阵闪光。天哪,他看到了什么?一个光芒四射的光环,在以极快的速度旋转,圆环中央什么也看不见,黑黑的,好像一个无底深渊一样,那景象犹如美丽的日环食。
杰克愣住了:“难道宇宙中还会有这种天体?”他木然回不过神。忽然,他看到那颗蓝巨星变了,很明显变成了梨状,梨的尖端正指向圆环,发出一支支亮闪闪的“箭”。
“啊,黑洞!”杰克清醒了过来。他明白,那个蓝巨星正在被黑洞强大的引力吸引着,这就是那颗恒星的末日。
“千百年来,人们对黑洞地不断探索没有白费。今天终于被证实了!”杰克心中默默念着。他激动万分,马上打开所有的探测器、探测仪,进行测量。但他却犯了一个致命的错误,他忘了飞船还在以光速前进。
舱内的空气越来越热,使埋头苦***杰克感到莫名其妙,他抬起头,向屏幕上一看,吓得他冒冷汗。那个黑洞像个巨兽向飞船扑来。失去已久的重力慢慢的恢复了。“加速度!”一个异样的惊叹号在杰克脑中出现了。他一个箭步地冲向速度器跑去,把速度按到了零。杰克清楚地意识到:“完了,我犯了一个不可挽救的错误,致使飞船陷入了无底的黑洞。”
黑洞光环疯狂的转着,飞船在黑洞面前像一只小蚂蚁,占了大半边天,因为黑洞的速度,使飞船内产生了强在的重力效应。杰克被压得喘不过气来。就在这时,一股巨大的后坐力猛然冲来,几乎把杰克的骨骼压散了架。他大叫一声后,失去了知觉。就在那失去知觉的一刹那,他心中默念了一声:“永别了,地球!”一幕惊心动魄的景象:“天球号”就像一只幼小的羔羊,被整个吞进了那头魔兽的口中!
杰克慢慢睁开双眼,第一意识告诉他:我还活着。他向外面一看,宇宙变了,不,只是颜色变了。变成了统一鲜橙多的橙红色。“怎么回事?”杰克寻思着。他朝镜头一看,出现了一个白花花的物质,非常刺眼。“这是哪?我在哪里?”杰克的脑海里顿时出现了一大连串的问号。他连忙冲进资料室,在众多图书晶片中拿出了一张,插入万能翻译机内,立刻出现了一行字:白洞与黑洞一样是爱因斯坦广义相对论所预言的一种天体,它和黑洞的性质正好相反。白洞拒绝任何进入的物体,源源不断的向外发射,白洞可以说是宇宙的发射物质的“源泉”。假如有两个宇宙,一个是我们的,再一个就是另一个宇宙,白洞与黑洞是一个通道。”“杰克高兴地叫起来:“我进入了另一个宇宙!我进入了另一个宇宙!”杰克明白了,刚刚看见的白花花的东西就是白洞。杰克又无精打采了,说:“我怎样才能回到自己的宇宙呢?难道我这一生再也见不到地球与亲人了吗?难道命中注定我这后半生只能在这陌生的宇宙中流浪吗?”杰克又看荧幕,上面又出现了一行字:“同样,另一宇宙的黑洞也会把它的物质和能量输送进我们的宇宙。”
“上帝保佑,我还有一丝希望!”杰克不禁暗自庆幸,杰克怀着一丝希望,在这个宇宙中寻找黑洞。过了两年,“天球号”的前面又出现了黑洞。这次,杰克有经验了。穿上耐高压宇航服,关闭引擎,向黑洞迎了上去。然而,巨大的重力又使他昏了过去。当他醒过来时,发现飞船正处M3星系中央,星系核就是一个巨大的白洞。他兴奋万分,大声喊道:“我回来了。”
浩瀚宇宙中,黑洞可以说是最神秘的天体。它吞噬一切,就连光也无法逃逸出去。而咱们非常幸运,成为了人类历史上第一批批亲眼见证黑洞真容的群众。
这个超大质量黑洞,位于室女座超巨椭圆星系M87中心,距离地球大约5500万光年,体积巨大,是太阳的680万倍,足以吞噬整个太阳系。它看上去像是一个甜甜圈,核心区域存在一个阴影,明亮部分是绕黑洞高速旋转的吸积盘。为了让人们更了解黑洞,国外有科学家就通过实验模拟了黑洞形成的过程。只要操控得法,就能运行得与本尊一模一样。
其实这个实验需要的道具很少,一个中空圆形的桌子,一个平整、圆滑的布,一个质量较大的球代表黑洞以及一个质量较小的球代表黑洞旁边的物质。
我们首先把大球放到布上面,可以看到大球凹了进去,中间形成了一个坑。将小球放在布的边缘并轻轻拨弄一下,让小球围着大球转起来,我们就会发现:小球是一边旋转一边落向大球。这个底端就相当于黑洞,黑洞吞噬尘埃气体时就类似如此。
黑洞具有极强的引力,会把周围所有的物质都吸入黑洞,由于黑洞周围的气体具有角动量,所以会一边旋转一边下落,形成一个盘状结构叫黑洞吸积盘。当然,如果这时候黑洞周围还有其它天体经过,如果速度不够大,也会被黑洞引力场捕获,进而拉扯撕拽,把天体上的物质一点点吸进来。至此,你是否对黑洞有了新的认识?
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