本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。
或許你聽過他的名諱——黑洞。它的引力非常強大,黑洞的「表面」稱為事件視界,就連光都無法逃脫。
當一顆質量超過20倍太陽質量的恆星耗盡其核心的燃料,同時因無法支撐自身的重量而外殼塌陷時,會首先觸發一場超新星爆炸並炸毀恆星的最外層。但如果這時被壓碎的核心重量超過太陽質量的三倍,則此時將沒有任何辦法可以阻止其塌陷成黑洞。而黑洞一旦誕生,就會通過吸收掉落入其中的物質而生長。
黑洞同樣會滋生新的天體——類星體
儘管光無法逃離黑洞,但附近巨大的引力會將周圍的物質加熱至數百萬度,並向外發散無線電波和宇宙射線。如果恰巧經過黑洞的物質是一顆恆星,那麼在事件視界之外的物質反而會被甩出,形成主要以無線電和伽馬射線組成的粒子流。這些來自黑洞的宇宙射線能發射到數十萬光年以外的位置,如果其中的一束宇宙射線太過強烈,甚至能穿透中途遇到的天體,直接造成星球滅亡的結局。
起初,科學家認為黑洞只有單純吞噬那麼簡單,但實際上這一過程非常複雜,以至於當旋轉的物質被吸入黑洞時,會新產生一個高能物體,稱為類星體,它是宇宙中最明亮的物質之一。在這種類星體中,黑洞依然會吞噬物質,但恆星卻可以繼續生存,這違背了所有當前的科學預測,因為如果這樣推斷,那麼黑洞周圍的物質會比現在的數量多三倍不止。
堪比超過伽馬射線暴的光量
黑洞在剛誕生時還不會出現類星體,但當一個特別活躍的黑洞從周圍星系中吸收了大量物質而產生了強大的引力時,類星體就會形成。隨著越來越多的物質向黑洞中心,它會開始旋轉得越來越快,其中的物質也會逐漸變熱並發出明亮的光芒。然而類星體在出現之後會散發大量能量,這種亮度強度非常大,能照亮周圍數光年的一切物質,使人們無法仔細觀察其宿主星系。
以目前的理論推測來看,這種能量會加熱和排出恆星形成時所需的氣體,從而停止恆星的誕生,如果類星體出現在銀河系,就會給銀河系的生長帶來致命的打擊。並且雖然類星體只是類似恆星的天體,但其發出的能量卻遠超伽馬射線暴。並且類星體自身攜帶的射線還能將光亮散發,其光亮是伽馬射線無法比擬的,就危險程度來說,由於類星體無時無刻都在向外發散能量,所以我們一般認為,它的強度能超過伽馬射線暴。
甚至有人分析,類星體的一端連接著黑洞,因為至今也無法解釋類星體為何會源源不斷地噴發出大量能量。但問題在於,科學家利用望遠鏡尋找了類星體周圍約100光年的地方,卻根本沒有類似連結的通道。目前,黑洞與類星體已經成為宇宙中最不解的天體之二,除了遠遠地觀測它們外,我們好像也沒有更好的辦法去調查、甚至接近它。