黑洞沉睡意味著什麼?

2021-01-21 天文在線

什麼是沉睡的黑洞？

             

有一些質量特別大的黑洞處在星系中央，周圍的行星恆星不斷地被它吸進去，它們在兩星系之間噴出巨大的氣流，發出耀眼的光，照亮整個星系。

 

這種情況對於離我們遠的星系比較常見，它們似乎都是一些遠古星系。

             

它們在很長一段時間裡都被稱作活動星系核和類星體，但是迄今為止最可能的解釋是它們就是質量巨大的黑洞，吸收了周圍的行星恆星。

 

既然已經過了這麼久，那在那些黑洞周圍的行星恆星，能被吸收的應該都已經被吸收掉了。

             

黑洞不像是真空吸塵器；它們不是單純的把自己周圍的東西吸進去。它們會對周圍的物體施加重力和潮汐，對周邊物體的軌道也有影響，但是如果它們在安全的距離之外，氣體和恆星可以在黑洞周圍的穩定軌道上運行很長一段時間。

             

不只是一項任務：新的進展

如果上述情況對周邊所有的氣體和星體都適用，那黑洞就跟沉睡沒什麼區別了；很長一段時間就沒什麼會發生。黑洞就在那裡，然後周圍的物體圍著它轉呀轉。我們把黑洞的這個時期稱為靜默或沉睡。

             

但是星體會受到黑洞發出的潮汐力而且氣體之間有摩擦力，所以久而久之那些在沉睡黑洞附近的氣體和星體的能量自然會降低。

 

最終，這看起來就會像黑洞周邊的氣體和星體都被黑洞吸走，因為它們失去能量之後它們的軌道會變得越來越小，它們的運行速度也會變得越來越快。

 

這時，黑洞就以一種神奇的方式甦醒了。

             

這就是目前在星系中央的黑洞正在進行的事情。它基本上就是沉睡的。有一團小氣體被吸收，它就甦醒。最新預設的是這種事會在幾年前發生，但顯然這個預設不對，因為黑洞附近沒什麼反應。

 

在星體逐漸死亡和宇宙持續膨脹的過程中，最後所有的黑洞都會陷入沉睡。

 

它們就呆在那裡，無聲的轉動。如果霍金對黑洞的理論是正確的，那黑洞就會逐漸蒸發。最終它們會完全消失，什麼也不剩下，但是這一切的發生需要很久很久，大概10^100那麼多年。

             

所以對於那些剛剛發現的沉睡黑洞（210億倍太陽的重量），目前什麼都不會發生。

相關知識

黑洞（英語：black hole）是時空展現出引力的加速度極端強大，以至於沒有粒子，甚至電磁輻射，像是光都無法逃逸的區域。廣義相對論預測，足夠緊密的質量可以扭曲時空，形成黑洞；不可能從該區域逃離的邊界稱為事件視界 （英語：event horizon）。雖然，事件視界對穿越它的物體的命運和情況有巨大影響，但對該地區的觀測似乎未能探測到任何特徵。在許多方面，黑洞就像一個理想的黑體，它不反光。此外，彎曲時空中的量子場論預測，事件視界發出的霍金輻射，如同黑體的光譜一樣，可以用來測量與質量反比的溫度。在恆星質量的黑洞，這種溫度高達數十億K，因此基本上無法觀測。

             

最早在18世紀，約翰·米歇爾和皮耶-西蒙·拉普拉斯就考慮過引力場強大到光線都無法逃逸的物體。1916年，卡爾·史瓦西發現了廣義相對論現代黑洞模型特徵的第一個解，然而大衛·芬克爾斯坦在1958年才首次發表它做為一個無法逃脫空間區域的解釋。長期以來，黑洞一直被認為是數學上的一種好奇心。在20世紀60年代，理倫工作顯示這是廣義相對論的一般預測。約瑟琳·貝爾·伯奈爾在1967年發現中子星，激發了人們對引力坍縮造成緻密天體的興趣，認為可能能在天體物理中實現。

作者: quora

FY: 張顥葶

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選文：天文志願文章組-

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美觀：天文志願文章組-

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3.原文來自：https://www.forbes.com/sites/quora/2016/02/29/what-does-it-mean-when-a-black-hole-is-dormant/#78a7966c33b4

 

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