現代廣義相對論中提到,黑洞是宇宙空間內非常獨特的天體,它的引力極大,時空曲率亦是大得讓人難以想像,就連光都無法從其事件視界逃脫。
黑洞是真實存在的嗎?
對於黑洞,不少人心中一直有個疑問:黑洞是真實存在的還是虛幻的?若是在2年前,人類可能無法篤定黑洞是真實存在的,只能通過方程、數據等一遍又一遍來計算它存在的概率。
但是,到了2019年4月10日,我們能夠很自信地說,黑洞的確存在。2019年4月10日21時,研究人員公布了首張黑洞影像,圖片中的黑洞泛著橘黃色的光芒,它坐落在室女座的巨橢圓星系M87中央,與地球相距約5500萬光年,質量大概是太陽的65億倍。
除了室女座黑洞,人類是否還找到其他黑洞?
答案是肯定的。據法新社9月2日報導,科學家發現了一顆十分古老的黑洞,它是人類目前找到的歷史最悠久的黑洞。
成員約1500名的兩個聯合團隊在兩項科學研究中表示,這一黑洞名為「GW190521」,它的質量約是太陽的142倍,屬於中等質量黑洞。
研究報告的共同作者、歐洲引力波天文臺的天體物理學家斯塔夫羅斯·卡察內瓦斯表示,GW190521於人類而言十分重要,它給我們帶來了全新的機會,有助於我們叩響黑洞世界的大門。
GW190521有什麼特別之處?
首先,GW190521的形成並不簡單,它不是由單一黑洞直接坍塌而成,因為它的質量並不在太陽質量3~10倍的範圍內。
其次,GW190521的質量讓科學家眼前一亮。在發現GW190521之前,科學家從未在宇宙中找到質量介於太陽100倍至1000倍的黑洞,GW190521為科學家開啟了一個新的世界。
研究報告的共同作者、帕多瓦大學天體物理學家、歐洲「處女座」合作研究團隊成員米夏埃拉表示,以前我們不敢自信地表達質量處於這一範圍的黑洞真實存在,GW190521的出現提供了有力證據,這或許能推動黑洞天體物理學的變革。
科學家如何發現GW190521?
據科學家們觀測與分析,組成GW190521的小黑洞,一個質量約是太陽的85倍,另一個約是太陽的65倍。這兩個黑洞相互碰撞時產生了引力波,也釋放了約8倍太陽質量的能量,這引起了科學家的注意,它們碰撞合併後所形成的GW190521自然也成為了焦點。
研究人員表示,兩個小黑洞的碰撞應該發生在70多億年前,比太陽系以及地球的形成時間都要早。通過這一現象,我們可以進一步聯想到,超大質量、大質量黑洞等都有可能是由兩個或多個質量較小的黑洞組成,這為人類日後了解與分析黑洞提供了有利探索。
黑洞在宇宙中扮演著怎樣的角色?
關於黑洞存在的意義,科學們有許多想法。著名科學家霍金曾在1974年得出相關結論,他認為,黑洞不僅能夠吞下大量物質,同時它也能將這些物質「吐」出來。這一量子力學現象後來也被稱為「霍金輻射」。
從這一角度來看,若將宇宙比喻為一個巨大的生命體,黑洞則好比是一個負責新陳代謝的器官,它能促進物質的更新與轉化。
不過,需要注意的是,人類對黑洞的探索仍處於初級階段,我們並沒有看到黑洞全貌,我們也無法完全認清黑洞。在這樣的情況下,人類對黑洞的猜測與判斷或許存在一定偏差,黑洞在宇宙中所扮演的角色或許不像我們想像中那麼單一。至於事實如何,還有待科研人員進一步探究。