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黑洞是如何形成的?

超大质量黑洞以球形向外爆炸,如图所示。NASA/JPL Caltech)

黑洞有着内在的迷人之处。也许是因为它们是潜伏在太空中的隐形野兽,有时会把经过的星星撕成两半,然后散开它们的遗体。不管是什么,这些奇怪的宇宙物体继续吸引着科学家和普通人。

,但黑洞从何而来?它们是如何形成的,是什么赋予它们如此可怕的破坏力?[史蒂芬·霍金关于黑洞最远的观点]

在我们回答这个问题之前,我们必须问一个更基本的问题:什么是黑洞新泽西州普林斯顿大学的天体物理学家内塔·巴赫卡尔告诉《生活科学》,基本上,它是一个物体或空间中的一个点,那里的引力非常强大,任何东西都逃不掉。甚至光波也被吸收进来,这就是为什么黑洞是黑色的。

这些奇异的物体就像从死星的灰烬中冒出的凤凰。当大质量恒星到达生命尽头时,它们融合成氦的氢几乎耗尽。因此,根据澳大利亚天体物理和超级计算中心的斯文伯恩理工大学(Swinburne University of Technology)的数据,这些巨星开始燃烧氦,将剩余的原子熔合成更重的元素,直到铁的熔合不再提供足够的能量支撑恒星的外层。这些顶层向内塌陷,然后爆发,形成一个强大而明亮的爆发,称为超新星。

,然而,恒星的一小部分仍留在后面。据美国宇航局称,阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论方程预测,如果这颗残骸的质量约为地球太阳质量的三倍,那么这颗残骸恒星强大的引力将压倒一切,它所构成的物质将被压碎成具有无限密度的无限小的点。已知的物理定律实际上无法处理这种令人费解的无穷大问题。”在某种程度上,他们崩溃了,我们真的不知道会发生什么。[在现实生活中你可以用8种 ... 看到爱因斯坦的相对论]

如果这颗恒星的遗迹是单独存在的,一个黑洞通常只是坐在那里做不了什么。但是如果气体和尘埃围绕着物体,这些物质会被吸进黑洞的胃里,当气体和尘埃加热时产生明亮的光脉冲,像水从排水管里流下来一样旋转。Bahcall说,黑洞将把这个质量合并到自己的质量中,允许物体生长。

如果两个黑洞相遇,每个黑洞的强大引力将吸引另一个,它们将越来越近,彼此旋转。它们的集体质量将撼动附近时空的结构,发出引力波。在2015,天文学家通过激光干涉仪引力波天文台(LIGO)发现了这样的引力波,Live Science此前报道。“KdSPE”“KdSPS”“这是我们第一次真正看到黑洞并确认黑洞的存在,”Bahcall说。据《今日宇宙》报道,科学家们此前发现了黑洞的间接证据,观测到银河系中心的恒星围绕着一个巨大的不可见物体旋转。Bahcall说,这样的超大质量黑洞——其质量可能是我们太阳形态的数十亿倍——是如何形成的是一个悬而未决的问题。

的研究人员认为,这些超大质量黑洞曾经小得多,在我们宇宙的早期形成了更为中等大小的黑洞。在宇宙学时期,这些物体吸收气体和尘埃,并相互融合成长,最终成为巨大的怪物。但这个故事的许多细节仍然是模糊的,巴哈克说,“KdSPE”“KDSPs”天文学家观测到的物体称为类星体,它比数千个星系发出的光更明亮。

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