黑洞是由德国数学家卡尔·史瓦西首次计算出来的,在黑洞周围任何东西无论是信号、光还是物质都无法逃逸,时空在这里成为了一个无底洞,这么一个看不到摸不到也探测不到的地方就叫黑洞。
有三种方式可以形成黑洞。
一是当一颗恒星超过某一临界质量时,可能是20~40倍的太阳质量,它的核心耗尽了核燃料,在型超新星爆炸中结束生命,它的核心坍缩成一个黑洞。
二是在没有任何超新星信号的情况下,一颗巨大的恒星也有可能直接坍缩成一个黑洞。
三是当两个中子星合并或碰撞时,其质量的3%~5%会被抛入星际介质中,其余的则形成一个黑洞。
从本质上看,黑洞其实并非一个洞,它只是恒星演化后期的产物。一些年老的恒星,经过超新星爆发之后,如果恒星的残骸质量比3个太阳的质量更大,就会在“万有引力”的作用下发生坍缩,最终形成引力极大、密度极高的天体。
黑洞能把自己周围的光和其他物质全都吸引过来,任何接近它的物质都会被它吞没,就像掉进了无底洞一样。所以人们是看不到黑洞的存在的,只是有很多间接的观测事实表明可能存在黑洞。
既然我们看不到它,那么是不是它的质量就是零呢?
答案是否定的,科学家们已经开发出了对黑洞间接称重的方法。如果我们能了解在银河系历史上不同时期存在的不同行星,我们就能准确推断出今天银河系中有多少黑洞及其质量。
实际上,黑洞的质量没有上限,最小的黑洞质量大约等于10倍的太阳质量,而太阳质量为2×10的30次方千克。
就我们目前的估算来看,仅在我们的星系中就有1亿个黑洞,而在宇宙中拥有数千亿个银河系大小的星系。我们对宇宙的探索才刚刚起步而已,随着技术和科学的进步,我们会了解到更多关于黑洞和宇宙的秘密。
为了研究太空中看不见的光线,美国宇航局研制发射了高能的天文观察系统。在其发回的X射线宇宙照片中,天文学家发现了最惊人的一幕那些人们认为已经湮灭了的星体依然放射出比太阳这样的恒星体更为强烈的宇宙射线。这证明了长久以来人们的一个大胆设想宇宙中确实存在着看不见的“黑洞”。
为了确认黑洞的存在,天文学家还列举了许多星体轨道畸变的事实。但是,尽管天文学家都认定黑洞的存在,但没有一个人找到一个黑洞。尽管如此,科学家还是对这个飘渺的“东西”进行了研究。
首先,黑洞的引力非常大,即使是速度达到极限30万千米/秒的光也逃离不出它的引力;黑洞是一种神奇的天体,其周围的空间是弯曲的,于是,发出光线转个弯又回到黑洞,黑洞周围的时钟走得也比通常地球上的钟要慢。地球钟走2秒、4秒,而黑洞钟才走1秒,越接近黑洞钟走得越慢。到了黑洞,钟无限慢,以至我们无限地等待也见不到有东西从黑洞中跑出来。
经过天文学家研究,对黑洞的来源有3种看法。
一是恒星到了它的晚年,耗尽全部的核燃料,由于自身引力发生坍缩。如果坍缩物质的质量比太阳质量大3倍,那么最终的坍缩产物就是黑洞。此类黑洞的质量一般不会很大,不超过太阳质量的50倍。
二是星系或球状星团的中心部分恒星很密集,,以致于星与星之间极易发生大规模的碰撞,由此产生超大质量的天体坍缩后,便可以形成质量超过太阳1亿倍的黑洞。
三是根据大爆炸的宇宙模型推断,大爆炸的巨大力量会把一些物质挤压得极其紧密,于是形成了“原生黑洞”。
著名美籍印度天体物理学家钱德拉塞卡曾指出,质量大的恒星,在其后期也会不断收缩,直到半径只剩下几公里。这就是后来被称之为“黑洞”的星体。钱德拉塞卡的精确预言使他荣获了1983年诺贝尔物理学奖。
黑洞的存在更是增加了宇宙的神秘,甚至神秘得超乎人类的想象。我们知道宇宙仍处于不断的扩张中。因此,人类迫切期待有一天能彻底地揭开黑洞之谜。
本回答被网友采纳详情什么是黑洞 黑洞为什么会出现 真有黑洞吗?
黑洞是一个时空的黑暗区,由一些质量颇大的星体经重力塌缩后,所剩余的东西就成了黑洞。它的基本特徵是有一个封闭的视界,这视界就是黑洞的边界,一切外来的物质和辐射可以进入这视界以内,但视界内任何物质都不能从里面跑出来。我们可用一句”有入无出”来形容它。 黑洞产生之谜? 当一颗质量相当大的星体之核能耗尽...
举例说明什么叫“黑洞”?
黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见,这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它,只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。虽然这么说,但黑洞还是有它的边界,即“事件视界(视界)”。据猜测,黑洞是死亡恒星的演化物,是在特殊的大质量超巨星坍缩时产生的。另外,黑洞必须是一颗质量...
什么是黑洞
是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速,是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体。物理性质划分:根据黑洞本身的物理特性质量,角动量,电荷划分,可以将黑洞分为五类。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...
什么是黑洞
1、黑洞是现代广义相对论中,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”。2、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...
都在说黑洞?到底黑洞是什么?有什么用?
那么黑洞到底是什么?黑洞之所以被称之为黑洞主要是由于它是一种完全不反射光线的黑体,总的来说黑洞其实就是指外宇宙空间内存在的一种天体,并且其密度无限大、温度无限高、时空曲率也无限,最重要的是黑洞里面还有着强大的吸力,据说任何靠近它的东西都会被席卷吞噬掉,无论恒星行星或是其他天外物质,...
黑洞是什么意思
黑洞的释义:比喻非法行为在暗中进行、得不到监控的情况。科学上预言的一种天体。它只允许外部物质和辐射进入,而不允许其中的物质和辐射脱离其边界。人们只能通过引力作用来确定它的存在,所以叫作黑洞。也叫坍缩星。1、深暗的山洞。唐白居易《洞中蝙蝠》诗:“千年鼠化白蝙蝠,黑洞深藏避网罗。”唐...
什么是黑洞,为什么会产生黑洞?
所谓“黑洞”,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。 根据广义相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间...
黑洞是什么意思 黑洞是怎么形成的
黑洞,是一种密度无限大、提及无限小的、尚未被观测到、但是却从理论上论证存在的天体。黑洞跟行星、恒星、彗星、小行星一样,都是天体。黑洞吞噬一切物质,甚至连光也无法从其内部逃逸。黑洞形成于恒星衰老开始。恒星衰老后,因为核聚变反应耗尽了其中心区域的氢元素,因此再无无法产生足够的核聚变、释放...
天文学家说的“黑洞”指的是什么?
“黑洞”是一个天文学术语,又叫做“坟星”。经过研究,科学家已经证明,一颗很重的恒星燃烧后便开始收缩(恒星会在超新星爆发之后以很快的速度缩减),在恒星以很快的速度缩减的时候,伴随着物体向中心的快速坠落,星球本身的引力将大大增强。科学家测算后指出,从引力半径的一倍多计算,在0.01秒以后,...
黑洞是什么,简述黑洞的特性
黑洞是一种引力极强的天体,就连光也不能逃脱。当恒星的半径小到一定程度,小于史瓦西半径时,就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。这时恒星就变成了黑洞。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。由于黑洞中的光无法逃逸,所以我们无法直接观测到黑洞。然而...