黑洞吞噬恆星

兩個正在互相吞併的黑洞
騰訊科技訊 據國外媒體報道,近日,英國杜倫大學天文學系主任馬丁‧伍德教授在對太空進行了一系列的觀測後提出一個大膽的預測:「通過外太空天文望遠鏡的觀察和一系列測量,我們觀測到,在銀河系中有20多個不發光物體的質量都超過太陽質量的3倍,所以,我們判斷銀河系中存在20多個黑洞。」 

2000年以來,伍德曾歷任歐洲空間局天文工作組主席、英國研究委員會科學協會主席、英國皇家天文協會副主席等職。他在黑洞、銀河系外星系和恆星的形成等研究領域頗有建樹,曾發表或合作發表論文300餘篇。 

伍德介紹稱,按照目前的黑洞形成理論,形成黑洞主要有兩種方式,一是質量非常大的恆星爆炸後產生黑洞,二是兩個中子星合併後形成黑洞。基本上可以認為有兩種不同類型的黑洞,一類是質量相當於太陽質量3~50倍的小黑洞,另一類是質量相當於太陽質量100萬~10萬億倍的大黑洞。 

伍德稱,「黑洞就像極限運動一樣,在這些極限運動中,運動員的能力和體能被挑戰到最頂點,而在黑洞的形成過程中,物理現象已經到達了極限。當光線遇到黑洞的時候會發生彎曲,這種彎曲的角度取決於黑洞質量的大小,黑洞質量相當大時,甚至能把光線全部吸收。」 

要想脫離黑洞的吸引力,就必須至少具有光的速度,這也是為什麼黑洞是黑色的原因。「這樣,我們就面臨一個問題,如果黑洞本身是黑色的或者是黑暗的,而我們整個宇宙也是黑暗的,我們怎樣證明、怎樣知道這些黑洞是否存在?我們的答案是,必須依賴於在黑洞周圍所發生的一些現象或者物質,而不是黑洞本身。」他說。 

伍德說,當普通恆星的物質,也就是一些氣體不斷靠近黑洞時,黑洞就會變得非常熱,並發射出X射線,科學家就是通過探索這些黑洞周圍發射出來的X射線來觀測黑洞的存在。「但是,只是探測黑洞周圍的X射線是不夠的,這只能幫助我們測量黑洞的質量到底有多少。但是當一顆普通恆星經過黑洞周圍時,就會擋住黑洞發射出來的X射線。通過這樣的觀測,我們還可以發現黑洞的軌道。」他說,通過這些辦法,可以測量黑洞的質量,如果其質量超過太陽的3倍,就可以證明那個地方存在一個黑洞。 

伍德運用這些方法來測量銀河系核心部分的恆星軌跡,通過同樣的方式計算銀河系核心可能是黑洞的部分的質量。最後他認為,在銀河系的核心部分存在一個黑洞,其質量達到太陽質量的200萬到300萬倍。 

伍德說,「我們相信在整個宇宙中也存在類似的黑洞。很可能在時間起點的地方,就存在著黑洞,這個黑洞就好像整個宇宙的種子,形成我們各個不同的星系,也決定著這些星系以一種什麼樣的方式來演化。」 

伍德認為,按照目前所知,如果用最簡單的語句來說明宇宙是什麼,或許可以得到這樣的答案:宇宙的75%由一種黑色的能量構成,另外25%由黑色的物質構成。物質中只有非常小的一部分是我們看到的普通物質;換言之,整個宇宙差不多有97%的部分是由我們所不瞭解的物質構成的。(回春)

宇宙的「入口」是黑洞?

1.據最新的研究聲稱,科學家認為黑洞可能是通往其他宇宙的蟲洞。如果這一理論是正確的,將會有助於解釋例如黑洞信息悖論等量子難題,不過批評家指出這也會產生新的問題,例如蟲洞是怎麼形成的等等。

2.黑洞是一種擁有強大引力的物體,任何物體——即便是光——在進入其事件邊界之後都不能逃逸出來。根據愛因斯坦的廣義相對論,黑洞可以由任何物質形成,只要能夠坍縮到足夠小的空間內。儘管黑洞不能被直接看到,天文學家還是通過觀察周圍物質的環繞情況,推斷出一些黑洞的位置。

3.圍繞一個蟲洞旋轉的物質,其方式和圍繞黑洞的旋轉的物質一樣,因為這兩種天體都以相同的方式擾亂了其周圍的物質運動。不過,也許有一種方法可以用來分辨這兩種情況,那就是所謂的霍金輻射,只有黑洞才會輻射出這種粒子和光,而且可能有自己獨特的能量頻譜。

4.勇敢者的遊戲這裡並沒有一個簡單安全的測試方法。由於蟲洞的詳細情況不同,也許跌入之後數十億年之後才能從裡面出來。在某些情況下,即便我們宇宙中最古老的蟲洞也沒有時間帶回任何東西。看起來似乎只有一條探尋黑洞的途徑,那就是——跳進去。這絕對是一個勇敢者的危險遊戲,因為如果跳入的是一個黑洞,其中超強的重力場將會撕裂開我們身體的每一個原子,即便幸運的進入了一個蟲洞,裡面強大的力量仍然是致命的。

5.「太空船也能做這樣的悠悠球運動」Damour說,「如果使用自己的燃料,就能從蟲洞的引力中逃逸」,然後探索另一邊的宇宙,不過也許得等上數十億年才能再次見到你,因為在蟲洞裡面的穿行時間將會非常的漫長。這樣的延遲使得在蟲洞兩邊的有效通訊也變得不可能。不過小的蟲洞也會有小的延遲。如果一個微小的蟲洞可以被發現或者構建出來,其中的延遲也許會短到幾秒鐘,而且有可能達到雙向的通訊。

6.奇異物質黑洞最重要的屬性就是有一個「有去無回」的臨界點,不過現在我們還不能進行測試。不過,現在被認為是黑洞的天體,實際上是黑洞而不是蟲洞的情況更有可能出現。有很多猜想中的黑洞形成方法,例如大質量星球的坍縮,不過現在仍然不清楚蟲洞是怎麼形成的。

7.Solodukhin稱這一機制在更完整的物理學理論下將不可避免,這種統一了重力和量子的理論,是物理學界長久以來的夢想。如果這一理論是正確的,那麼以往我們認為會形成黑洞的地方,就可能會形成蟲洞。也許我們有辦法來測試這一猜想,一些科學家稱未來的粒子加速器創造出的微觀黑洞可以幫助解決這一難題。 這種小的微觀黑洞有可能放射出可以計算的霍金輻射,這足以證明產生的是黑洞而不是蟲洞。



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