恆星能夠發光,但宇宙中最亮的光卻不是恆星發出的,而是黑洞

2021-01-15 科學信仰孫晨

宇宙寒冷而孤寂,如果說宇宙中還有一絲溫暖與熱情,那麼就要歸功於恆星了。

恆星通過自身的核聚變產生了光和熱,給宇宙帶來了一分光明。在宇宙中,恆星是一種非常常見的天體,僅銀河系之中就有數千億顆恆星,而每一顆恆星都會給一定的區域帶來光與熱,太陽就是一個最好的例子,因為太陽的光和熱,地球才能夠如此生機盎然。

宇宙中大部分的光亮都來自於恆星,但宇宙中已知的最亮的光卻並不是由恆星所發出的,而是來自一個黑洞,也就是已知宇宙中最大的黑洞TON618。黑洞是什麼?黑洞會發光嗎?它是怎麼來的?黑洞通常可分為原生黑洞和非原生黑洞,原生黑洞多來自於宇宙誕生之初的物質密集區域,而非原生黑洞則是由恆星所形成的。

黑洞的形成

當一顆質量在太陽質量30倍以上的恆星進入到生命的末期,隨著燃料的耗盡,由聚變產生的向外的擴張壓逐漸減弱,恆星開始在內部強大的引力作用下向中心坍縮,之後迅速反彈釋放巨大的能量,這個現象就被稱之為超新星爆發。

超新星爆發是宇宙中最為劇烈的天體活動之一,能夠釋放出巨大的能量。在超新星爆發過後,再也沒有什麼力量可以阻止恆星物質向中心的無限坍縮,於是一個黑洞誕生了。大質量恆星生命末期所出現的超新星爆發就是宇宙中黑洞形成的一個主要方式。顯然,黑洞並不是一個洞,而是宇宙中一種客觀存在的天體,那麼最為一個客觀存在的天體,黑洞到底與其它的宇宙天體有著怎樣的區別呢?區別可以用兩個字來概括:強大。

黑洞的強大

黑洞是宇宙中最為強大的天體,因為它具有最為強大的引力。任何物質只要高進黑洞就會被黑洞的引力所捕獲,然後被拉扯撕碎,最終墜入黑洞的視界內部。任何有質量的物體都具有引力,而引力與質量成正比。

要擺脫一個物體的引力束縛就必須要達到一定的初始速度,比如要擺脫地球的引力束縛去探索地外星球,就必須要達到第二宇宙速度,也就是每秒11.2千米。而黑洞的引力要比地球大得多得多,所以黑洞視界內部的逃逸速度超越了光速,而光速代表了宇宙間最快的速度,所以包括光在內,沒有任何物質可以從黑洞中逃逸而出。也正是因為黑洞強大的引力,所以沒有任何已知的方法可以摧毀一個黑洞。為什麼黑洞無法被摧毀呢?

讓我們以超新星爆發為例來說明黑洞的無可匹敵。

超新星爆發作為一種極為劇烈的天體活動,在一瞬之間會釋放巨大的能量,足以摧毀周邊的一切。但如果在一個發生超新星爆發的天體周圍存在著一個黑洞,黑洞非但不會因為超新星爆發而被摧毀,反而還會變得愈加強大。

因為超新星爆發所產生的物質能量會被黑洞迅速吸收,使得黑洞的質量迅速增加,從而黑洞會變得引力更強。正是由於黑洞這種獨有的特性,所以即使是在理論上也沒有任何方法可以摧毀黑洞,唯一可以讓黑洞質量減少的方法就是霍金輻射。不過霍金輻射所逃逸的黑洞物質是微乎其微的,對於大質量的黑洞而言幾乎是沒有影響。既然黑洞不會發光,進入黑洞的光又無法出來,為什麼說宇宙中最亮的光是由黑洞發出的呢?

宇宙中最亮的光

宇宙中已知最亮的光來自於宇宙中已知的最大黑洞TON618。TON618是一個類星體,它的質量十分驚人,達到了太陽質量的660億倍。黑洞本身雖然不會發光,但是黑洞周圍的吸積盤會。當有物質被黑洞的引力吸引而聚集在黑洞周圍的時候,就會形成一個巨大的吸積盤,物質圍繞黑洞旋轉,被黑洞的引力拉扯撕碎,釋放出大量的X射線和伽馬射線。

TON618就是這樣,大量的物質在其周圍形成了一個光亮的吸積盤,並放出了宇宙中已知最亮的光。當然,這種光亮並不會一直存在,當黑洞周圍的物質都逐漸被吞入黑洞之中,而黑洞周圍又沒有新的物質可供黑洞吞噬的時候,黑洞就會歸於沉寂,這樣的黑洞是完全不可見的,你根本無法得知那個地方存在著一個黑洞。#百家探索#

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