天文学家:虽捕捉到黑洞图像,但对其如何形成仍存诸多疑问

2022年07月28日 14:14 次阅读 稿源:环球网 条评论

据外媒7月28日报道,黑洞,一般指存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大,使得视界内的逃逸速度大于光速。故而,“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。

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1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦场方程的一个真空解,这个解表明,如果一个静态球对称星体实际半径小于一个定值,其周围会产生奇异的现象,即存在一个界面——“视界”,一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱。这个定值称作史瓦西半径,这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为“黑洞”。

黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因黑洞引力带来的加速度导致的摩擦而放出x射线和γ射线的“边缘讯息”,可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹来得出,还可以取得其位置以及质量。

近日,美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家雷吉娜·卡普托再次对黑洞展开了研究:“黑洞只是一个空间区域,引力如此之强,以至于光无法逃脱。这给天文学家带来了很多挑战,因为如果光无法逃脱,那么我们就看不到它们。”

这种引力是小区域内大量质量的结果,这些质量吸引了其路径上的一切,从尘埃和气体到恒星甚至其他黑洞。对于较小的黑洞,当恒星耗尽所有燃料并自行坍缩时,就会产生这种质量——卡普托称之为“灾难性死亡”。但对于可以相当于数十亿颗恒星质量的超大质量黑洞,科学家们仍有未解之谜。“这些是位于星系中心的黑洞,我们实际上并不知道它们是如何变得那么大的,”卡普托说。“我们认为这可能是其他黑洞的合并,因此星系合并在一起形成了这些真正超过十亿太阳质量的物体。”

虽然科学家们已经捕捉到了第一批黑洞的图像,但这些神秘的空洞仍有很多未知之处。

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