黑洞是宇宙中最神秘的天体之一,研究最多的是恒星和 超大质量黑洞. 对于一种恒星的形成,恒星必须首先突然死亡。 另一方面,我们仍然不确定在大多数星系中发现的超大质量黑洞的起源。 在奇点处,黑洞的中心,是时间和空间停止的地方。
在本文中,我们将告诉您什么是超大质量黑洞、它们的起源和特征。
什么是超大质量黑洞
黑洞是一个有限的时空区域,其中的引力场非常强大,包括光在内的任何东西都无法逃脱。 黑洞本身无法被观察到, 但是可以检测到他们周围的物质。 这称为吸积盘。 它是由被吸引到黑洞中心的物质形成的。
一般特征
以下是恒星黑洞和超大质量黑洞的一些特征:
- 恒星死亡时会形成恒星黑洞。 至于超大质量天体,其起源并不为人所知,但据信它们与银河系的诞生密切相关。
- 由于其强大的引力,任何东西都无法逃脱,甚至是光。 但是,如果您处于安全距离,则不会发生任何事情。
- 它们非常大, 拥有比我们大几十倍的恒星。
- 它们没有刚性或坚固的表面。 例如,事件视界并不是一个可以说从这里开始到那里结束的实体,它是一个无形的边界,但是一旦没有回头路可走。
- 黑洞通过捕获附近恒星的气体和尘埃等物质,甚至通过与其他黑洞合并来生长。
- 由于它们发出的量子效应, 它被称为霍金辐射。
- 尽管黑洞威严无比,但黑洞很简单,我们只知道它们的质量、角动量和电荷。
- 它们的中心有一个奇点,那里是所有物质的终点。 时空的尽头是一个密密麻麻的点。
- 人们相信每个星系的中心都有一个黑洞。 然而,仍然需要更多的研究。
- 当两个黑洞合并时,它们会在时空中产生扰动,称为引力波。 它甚至可能介于黑洞和中子星之间。
- 超大质量黑洞可以产生大量超物质喷流
- 热量,例如以接近光速传播的 X 射线、伽马射线和无线电波, 它们从黑洞的两极延伸出数十万光年。
- 黑洞显然无法被观察到,但当它们从附近的物体(如星尘、恒星和星系)吸收物质时,当它们周围形成吸积盘时,它们就会变得可见。
超大质量黑洞是如何形成的
为了稍微了解黑洞是如何形成的,我们可以想象我们强烈压缩一个物体以增加它的密度,然而, 由于电磁力和核力,材料将开始抵抗。
对我们来说,要将它压缩成如此小、密度极高的体积以形成黑洞,需要巨大的力或内爆,就像超新星一样。 超新星发生在大质量恒星死亡时,在爆炸中释放出大量能量,并坍缩形成黑洞。
研究最多的黑洞类型是恒星质量黑洞和超大质量黑洞。 恒星黑洞是大质量恒星(比我们的太阳大 10 到 15 倍)进入生命最后阶段的寒冷残余物。 这些黑洞散布在我们的银河系和宇宙中。
许多处于最后阶段的恒星最终会变成白矮星或中子星。 然而,这些恒星可能非常不稳定,以至于它们会产生称为超新星的爆炸。 在这个阶段,恒星没有足够的强度来承受引力,于是恒星开始收缩,直到形成黑洞。
这是一个双星系统,位于恒星黑洞旁边的大质量恒星旁边,它从中吸取能量。 两者都是双星系统的一部分,其中 第一颗恒星在经历了一次称为超新星的大爆炸后变成了黑洞. 第二个被吸收,它的物质形成吸积盘,并发射无线电波或 X 射线。
超大质量黑洞是名副其实的怪物,存在于许多星系的中心,包括我们自己的银河系。 它们的质量达到数百万或数十亿个太阳质量,并延伸至一个太阳系。
超大质量黑洞在星系的演化过程中扮演着重要的角色。 据观察,大多数(但不是全部)星系的中心都有一个超大质量黑洞。 超大质量黑洞的起源是当今极具潜力的研究领域。 还有很多东西有待发现。
超大质量黑洞的结构和部分
黑洞由以下结构组成:
- 奇点: 它是密度无限大的黑洞的中心点,物质在这里结束,物理定律不再有意义,时间和空间在这里停止。
- 事件视界: 它是不归路,是黑洞周围的奇点,是史瓦西半径的大小。 这里的逃逸速度等于光速,所以越过事件视界边界的物质(粒子和辐射)将无法逃逸,即使是光。 这是单程旅行。
- 吸积盘: 它在黑洞周围形成,因为它从附近的物体(例如恒星)捕获物质。 这个由过热气体和尘埃物质组成的圆盘也在高速旋转,产生 X 射线和无线电波等辐射。 黑洞将从这个物质盘中获取食物。
- 能层: 它是旋转黑洞周围远离事件视界的区域。 在这里,空间和时间被吸入黑洞周围的漩涡中。 一个物体可以进入和离开能层(如果它支持潮汐力)。
- 相对论喷流:是大片非常热的物质,以接近光速的速度传播,主要是 X 射线和无线电波,当黑洞以物体的物质为食时,它们会在附近的黑洞两极产生喷流。
我希望通过这些信息,您可以更多地了解什么是大质量黑洞及其特征。