在我们广袤无垠的宇宙中,黑洞无疑是最恐怖的天体了。黑洞的引力很大,大到光都无法从其视界逃脱的天体。黑洞大多都是由质量大于太阳质量好几十甚至几百倍以上的恒星演化而来的。如果我们的地球可以变成黑洞,那它只有黄豆大小。任何物体只能在黑洞的外围游弋。一旦不慎越过边界,就会被强大的引力拽向中心,最终化为乌有,落到黑洞中心。因此,黑洞是一个名副其实的太空魔王。
黑洞的产生过程其实类似于中子星的产生过程:某一个恒星在准备灭亡,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。由于恒星核心的质量大到可以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。
根据不同的物理特性等因素,黑洞被分为五大类:
1.不旋转不带电荷的黑洞:它的时空结构于1916年由史瓦西求出,称史瓦西黑洞。
2.不旋转带电黑洞:称R-N黑洞。时空结构于1916至1918年由赖斯纳和纳自敦求出。
3.旋转不带电黑洞:称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。
4.一般黑洞:称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。
5.双星黑洞:与其他黑洞彼此之间相互绕转的黑洞。
2011年12月,一支国际研究小组利用欧洲南方天文台的“甚大望远镜”,发现一个星云正在靠近位于银河系中央的黑洞并将被其吞噬。
这是天文学家首次观测到黑洞“捕捉”星云的过程。观测显示,这个星云的质量约是地球的3倍,它逐渐靠近“人马座A星”的一个黑洞。这个黑洞的质量约是太阳的400万倍,是距离我们最近的大型黑洞。研究人员分析认为,到2013年,这个星云将离黑洞非常近,有可能被黑洞逐渐吞噬。
今天我们就来讲一讲关于黑洞的5个宇宙之最:
1.迄今为止最大的黑洞:
截止目前,宇宙中最大的黑洞是OJ287双黑洞。这个宇宙最大黑洞是此前天文学家所记录最大黑洞的6倍,它距离地约35亿光年。
较小的黑洞的质量是太阳的1亿倍,而较大的那个黑洞质量则是太阳的180亿倍。小黑洞绕着较大的那个黑洞运行着。它的运行周期是12年,这两个黑洞距离很近,小黑洞环绕一段时间就会与大黑洞周边的物质发生碰撞挤压,每次都会让OJ287变得突然明亮起来。
2.最小的黑洞:
最小的黑洞仅是太阳质量的3.8倍,是一个其直径为24千米的恒星黑洞,仅比纽约曼哈顿岛大一些。尽管这个被称为“XTE J1650-500”的黑洞算是小个头,但它却是极具破坏性的。
3.离地球最近的黑洞:
天文学家通过一种新方法发现了全宇宙最小最近黑洞,该黑洞质量仅为太阳4.2倍,距地球仅有1000光年,只相当于之前记录的3分之1。
因为它之前既没有主动从周围空间吞噬物质,也没有发射出可检测的辐射,所以我们过去一直都没有发现它。过去,天文学家一直以为这是一个双星系统,称为HR 6819,但是天文学家再次对双星系统进行观测时,他们发现有些不对劲,这两个主要序列恒星轨道似乎被拉歪了。在后续观测中,发现其中一颗恒星质量估计为太阳质量5至7倍,在绕着一个奇怪重力中心运行,所以表明轨道上不只是有两颗恒星,而是有三个物体,只是其中一个我们看不见而已,随后根据轨道数据科学家算出,该黑洞质量约为太阳4.2倍。
4.最年轻的黑洞:
这个最年轻的黑洞是天文学家利用美国宇航局的钱德拉X射线望远镜发现的。这个40岁的黑洞是距离地球约5000万光年的M100星系中的超新星“SN1979C”的余烬。根据钱德拉X射线望远镜获得的数据发现了一个明亮的X射线源,这个X射线源在1995年到2007年这段观测期内一直非常稳定,这表明这个天体是一个黑洞,它正在吞噬这颗超新星和伴星落下的物质。这是唯一一个人类全程见证它形成的黑洞,也是目前为止超新星爆炸能够形成黑洞的唯一的直接证据
5.最古老的的黑洞:
美国斯坦福大学的天文研究小组,在遥远的宇宙中发现了目前为止最古老的黑洞,其质量是太阳质量的100多亿倍。这个巨型黑洞位于大熊座星系的中央,与地球的距离约为127亿光年。科学家们初步确定这个黑洞的年龄约为127岁,也就是说在宇宙大爆炸之后10亿年内它就形成了。领导该项研究的美国斯坦福大学天文学副教授罗杰·罗曼尼说:“这个黑洞在宇宙还十分年轻时就形成了,而且它的巨大体积,很让我们吃惊。像这样巨大的黑洞很少见。领导该项研究的美国斯坦福大学天文学副教授罗杰·罗马尼说:“这个黑洞在宇宙还十分年轻时就形成了,而且它的巨大体积,很让我们吃惊。像这样巨大的黑洞很少见。
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