关于黑洞的介绍

摘要 你知道你在网上看过的黑洞照片还是高中天文教科书?他们都是插图。是的,根据他们的计算,它们只是关于科学家思考的错误陈述。黑洞是没有人想到的科学奥秘之一。这就是它最近发布的原因。第一个黑洞的实际图像,位于M87星系,是如此重要:这是黑洞存在的第一个直接证据。凯斯西储大学的天体物理

你知道你在网上看过的黑洞照片还是高中天文教科书?他们都是插图。是的,根据他们的计算,它们只是关于科学家思考的错误陈述。黑洞是

没有人想到的科学奥秘之一

。这就是它最近发布的原因。

第一个黑洞的实际图像

,位于M87星系,是如此重要:这是黑洞存在的第一个直接证据。凯斯西储大学的天体物理学家Benjamin Monreal博士说:“我们过去常常在图表,模拟和方程中看到这个神奇物体的真实情况。这真的令人鼓舞。”

但这引出了下一个问题:黑洞内部是什么?试图回答这个问题,首先,我们需要探索一些你在学校从未学过的天文事实。

什么是黑洞?

虽然每个人都知道这个术语,但我们大多数人(不是天体物理学家)可能都不知道黑洞到底是什么。 “黑洞是如此巨大的物体,它的极端重力使一切,甚至是光,向内,”莫纳尔说。仍然困惑?想想蹦床上的保龄球:它在中间形成一个大凹陷,所以如果你在它上面扔一些弹珠,它们就会掉下来。黑洞以相同的方式扭曲了它周围的空间和时间(统称为时间和空间)。 “从一个黑洞,即使光速也不足以逃脱,”蒙纳尔说。 “空间如此扭曲,唯一的方向就是跌落。”这就是为什么它们是“黑色”或不可见的:没有光让我们看到它们。

黑洞怎么样?

好的,但究竟什么是黑洞? “当普通物质压缩到足够小的体积时,黑洞就会开始,”蒙雷亚尔说。例如,当巨大的恒星耗尽燃料时,它们会因重力而坍塌并形成黑洞。 “M87黑洞,我们有这张新照片,可能是由巨大的氢云坍塌形成的,”蒙雷亚尔说。

什么是黑洞?

虽然黑洞本身并不可见,但科学家们知道它们在那里是因为其他物体如星星的工作方式;安全区内的这些物体没有被拉入,但它们仍然受到它们的力量的影响。另一方面,超越不归路的东西,称为事件视界,无法逃脱黑洞般的画面,就像从瀑布流入深渊一样。

但科学家仍在试图弄清楚事情发生后会发生什么;基本上,黑洞内部是什么。 “一旦氢气[来自倒塌的恒星]进入,重力理论告诉我们它被挤入”奇点“的中心,没有人知道它究竟是什么 - 虽然它绝对不再是氢,”蒙雷亚尔说。因此,黑洞的内部可能看起来不像你认为它会在电影中看到。 “在事件视界与奇点之间,只有空间,受巨大的引力场影响,”Monal说。

黑洞发生的事情仍然存在争议。短语“没有头发的黑洞”描述了这样一种理论,即关于黑洞的信息基本上是外部观察者丢失的,无法测量。着名的物理学家斯蒂芬霍金对此提出了一个扳手,暗示一些质量实际上可以“泄漏”或被黑洞释放,因为它会慢慢死亡 - 这实际上可能与一般的引力理论相矛盾。霍金正在研究这个想法,直到他去年3月去世,他的同事们在2018年12月发表了关于这个主题的最终论文。

新照片可以告诉我们黑洞里面有什么?

新的M87图像不仅仅是一张照片,而是来自世界各地八个天文台的数据汇编,统称为事件地平线望远镜,它提供了支持或反驳黑洞理论的第一个证据。 “研究星系的天文学家一直渴望知道黑洞的质量和旋转速度,他们已经提出了推断这些数字的间接方法 - 这些方法现在有一个非常准确的现实检查,”蒙雷亚尔说。 “希望更好和更好地测试爱因斯坦引力理论的物理学家 - 或那些正在寻找理论崩溃证据的人 - 将希望看到哪种理论可以解释这种形象的细节。”在图像中,亮环是吸积盘,是事件发生前轨道上的一团气体。中间的黑色空间是黑洞的“阴影”。记住,因为没有光,我们看不到洞的内部。即便如此,检查测量和图像细节将为天体物理学家提供比以往更多的信息,以帮助我们了解它们的工作原理 - 制造黑洞不再是宇宙中最令人困惑的神秘面纱。

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