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主题:【原创】大约二三年前写的一组天文科普 -- 小木

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家园 十四、黑洞

天文学家认为,黑洞是宇宙中的一种非常奇特的天体。它拥有巨大的质量,而且它所有的质量都集中在它的中心点上,所以它的引力特别强大,任何物质甚至是光线,只要一旦进入了黑洞的边界,就只能一直落入黑洞中心。所以有的科学家称它为太空中的魔王。

既然连光都无法从黑洞中射出来,我们怎么才能证明黑洞存在呢?科学家发现,由于黑洞的强大引力,当它吞噬周围物质时,这些被吸引的物质在向黑洞坠落的过程中会以有趣的方式运动,而且同时会发射出很强的辐射。科学家就是通过对射线的研究,找到了很多可能是黑洞的天体,其中最有名的是天鹅座X-1的伴星。

黑洞是怎么形成的呢?一般认为,当一颗恒星衰老时,它中心的热核反应燃料就已经耗尽,不能再产生足以支撑外壳重量的能量了。这时,在外壳的压力下,核心就开始坍缩,最后形成体积小、密度大的星体。在这个过程中,质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的则形成中子星。如果核心的质量太大,那么就没有什么力可以与自身重力相抗衡了,物质就不可阻挡地向着中心点进军。当它的半径收缩到一定程度,巨大的引力就使得光也无法向外射出,最终形成了极高密度的引力中心,也就是黑洞。

可是,随着天文学和物理学的不断发展,天文学家注意到在很多星系的中心都存在巨大的黑洞,比恒星衰老后形成的黑洞大得多。我们的银河系中央也有这么一个大黑洞。这么巨大的黑洞是怎么形成的呢?至今天文学家还在探索中。

还有物理学家指出,在宇宙中布满了无数的“微黑洞”。微黑洞就是很小很小的黑洞,比上面提到的黑洞都小得多。最近甚至有科学家发现了宇宙射线在地球大气中制造微黑洞的证据。

英国科学家霍金在1974年打破了传统理论,他认为黑洞不但在吸收物质,也会不断地“蒸发”——辐射出电磁波,而自身质量会随之逐渐减小。根据这个理论,黑洞其实并不完全是“黑”的。

关于黑洞的研究在不断地深入,但是还有很多问题没有解决。毕竟,我们看不见黑洞啊!


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