如果兩個黑洞相撞會發生什麼?發生劇烈融合,或者像皮球一樣彈開

2020-12-05 量子科普

大家好,歡迎收看量子科普第35期,我是常常,今天和大家聊一聊關於黑洞相撞的事兒

黑洞是宇宙中一種十分可怕而神秘的天體,它是一個質量趨於無限大,而體積趨於無限小的奇點,由於黑洞強大的質量,所以它會吞噬周圍一切能吞噬的物質,連光也不排除在外,黑洞如此可怕,那麼如果兩個黑洞相撞的話,這兩個貪婪野獸之間會發生什麼事呢?

在人類天文觀察歷史上,僅有德國天文研究組觀察到過一次兩顆大質量星體相撞的現象,它們有可能是中子星、白矮星,但是天文學家更相信這是一次黑洞相撞事件,這兩顆黑洞距離地球大約3000萬到1.2億光年,根據光速進行推算,這次相撞應該發生在公元774至775年,這兩顆黑洞相撞發生的時間極短,大約在1秒到2秒之內,但是由於相撞而釋放了大量的能量,這種能量以伽馬射線的形式進行傳播,通過了一千多年的傳播,達到了地球,但是由於距離過於遠及地球大氣層的吸收,這次輻射對於地球的影響微乎其微。

由於黑洞相撞現象很罕見,而且不便觀測,所以科學家在計算機中模擬了兩顆質量為太陽17000億倍的黑洞相撞過程,計算機得出了兩種結論。

一、如果這兩顆黑洞在高速運動的過程相撞,且它們只是在一定的角度發生相撞,那麼質量相對較小的黑洞會被質量較大的黑洞快速彈開,質量較小的黑洞會想被施加力的皮球一樣被彈開。

二、如果這兩顆黑洞在高速運動的情況下以中心或類中心的角度相撞,那麼兩顆黑洞之間的引力會將互相吸引,強大的引力會使兩顆黑洞慢慢的靠近,最終會形成一個質量更大的黑洞,但是兩顆黑洞合二為一的過程往往是極其激烈而漫長的,在合成的過程中會形成十分美麗的「雙黑洞」現象,兩個黑洞會互相圍繞對方旋轉,當兩顆黑洞相撞時會爆發驚人的能量,這種能量往往是無法估算的,足以將周圍的物質、星體甚至恆星捲入其中。

黑洞相撞並不是兩個球相撞的簡單實驗,而是一種極其複雜的天體活動,影響黑洞相撞結果的因素有很多,例如黑洞的運行速度、黑洞轉速及相撞角度,而且宇宙中黑洞相撞現象距離地球也很遠,只能等到超級天文望遠鏡誕生的那一天,我們才能一睹這神奇天文現象的風採了。

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  • 磁性與黑洞相遇後會發生什麼?是誰吞噬誰呢?還是發生劇烈爆炸?
    磁性與黑洞相遇後會發生什麼?是誰吞噬誰呢?還是發生劇烈的爆炸?黑洞在宇宙中是霸主一樣的存在,在我們銀河系的中心就存在一個超級黑洞人馬座A*,黑洞會慢慢蠶食周圍的恆星,如果一個巨大的引力怪物慢慢蠶食銀河系不夠可怕,那麼在它的周圍還潛伏著另一個性質不一樣的宇宙怪物呢?這個在銀河系中潛伏的怪物是一顆超級恆星爆照坍縮剩餘的殘骸,它雖然僅剩殘骸,但它卻是一個密度極高,磁場極強的坍縮恆星的核心。
  • 如果一個超大質量的黑洞接近地球會發生什麼?
    是否超大質量的黑洞對地球的影響只處於理論層面?如果確實是這樣(或者並不是這樣),當這樣一個黑洞移動得足夠近到可以毀滅我們的星球時會發生什麼?通過十分艱難的運算過程,我對這種觀點做了一些思考。最簡短的答案是「是的」,這確實「可能」發生。
  • 如果黑洞落入蟲洞會發生什麼?
    一項新的研究表明,如果蟲洞存在,科學家們有朝一日可能會發現落入其中的黑洞。天文學家認為他們可能能夠利用時空中的漣漪(稱為引力波)探測到落入蟲洞的黑洞,但前提是蟲洞確實存在,而且這種情況曾經發生過。這些模型表明,當黑洞進入和離開蟲洞時,將會出現與目前所見的任何引力信號都不同的引力信號。當兩個黑洞相互螺旋狀靠近時,它們的軌道速度就會增加,就像旋轉的花樣滑冰運動員把手臂拉得更靠近自己的身體一樣。反過來,引力波的頻率上升。這些引力波將產生的聲音是啁啾聲,就像人們用滑哨快速增加音高一樣,因為頻率的任何增加都對應著音高的增加。
  • 如果你掉進黑洞會發生什麼?撕碎還是壓扁?
    正如我們在上一集裡討論過的,黑洞可以由於恆星的死亡而形成。一旦恆星耗盡燃料燃燒,因此無法再通過輻射壓力支撐自身,融合到該點的金屬層就會全部衝向中心。然後,恆星核心可以在超新星的產生中內爆,或者,就像更大規模的恆星一樣,坍塌形成一個黑洞。如果無質量光子無法逃脫黑洞的離合器,那麼我們當然也不能。但是,如果你發現自己掉進了黑洞,你會怎麼樣呢?
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    GW190412並不是由兩個質量為太陽20到40倍且大致相等的黑洞碰撞產生,而是由一個內部質量相差極大的黑洞雙星產生的。圖解:質量不對稱和軌道進動的黑洞二星合併的數值模擬靜止圖像(圖源:LIGO)在GW190412中人們就觀察到了這一現象,GW190412產生了兩個不同的頻率(黑洞在合併過程中會產生一系列
  • 「吉林根網」如果我們掉進黑洞,會發生什麼?
    黑洞就像宇宙中的巨型吸塵器,一旦被它吸住,任何物質都無法逃脫。如果有一天,你正在家裡吃著火鍋唱著歌,突然就被一股神秘的力量傳送到了黑洞附近,接下來會發生什麼不可思議的事情?會像步步驚心裏面的張曉,一不留神就穿越成了馬爾泰若曦?又或是像諾蘭《星際穿越》中講述的神奇般的進入了莫比烏斯圈般的五維空間?
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    當人們懷揣著對黑洞的興趣時,自然而然的就想要了解其中更多激動人心的細節。那麼,當兩個黑洞碰撞時到底會發生什麼呢?黑洞的死亡螺旋黑洞是死恆星自身坍塌遺留下來的殘餘物,這些密度極大的黑洞被留在星系的中心,具有威脅的漂浮著,吞噬著越來越多的物質,並在體積與強度上增長著。兩個黑洞的碰撞將會是一場旗鼓相當的星際終極對戰。
  • 如果有一立方釐米的黑洞靠近地球,看看會發生什麼?
    如果一個一立方釐米的黑洞接近地球,會發生什麼? 理論上認為,在宇宙大爆炸時,會產生很多原初黑洞,很小很小,但迄今沒有發現。而現在發現的黑洞,都是大質量恆星爆發後形成的,形成這些黑洞的原恆星一般要在40倍太陽質量以上,或者中子星達到了奧本海默極限,也就是約3個左右的太陽質量,才會坍縮成一個黑洞。 因此現在發現宇宙黑洞最小的也在3倍太陽質量以上。
  • 如果有一個一立方釐米的黑洞靠近地球,會發生什麼?
    如果一個一立方釐米的黑洞接近地球,會發生什麼?首先我們來了解一下1立方釐米黑洞有多大。黑洞本身實質在奇點,而奇點是沒有體積的,或者說無限小體積的。理論上認為,在宇宙大爆炸時,會產生很多原初黑洞,很小很小,但迄今沒有發現。而現在發現的黑洞,都是大質量恆星爆發後形成的,形成這些黑洞的原恆星一般要在40倍太陽質量以上,或者中子星達到了奧本海默極限,也就是約3個左右的太陽質量,才會坍縮成一個黑洞。因此現在發現宇宙黑洞最小的也在3倍太陽質量以上。
  • 黑洞落入蟲洞會發生什麼?
    最終模擬結果表明,在黑洞進入和離開蟲洞的過程中,會出現迄今未探測過的引力信號。黑洞落入蟲洞會發生什麼?最新研究推測稱,如果蟲洞真實存在,那麼完全可以吞下黑洞。天文學家認為利用被稱為引力波的時空漣漪可以探測到黑洞落入蟲洞,但前提是蟲洞確實存在,並且蟲洞吞下黑洞的事件可能發生過。
  • 黑洞與太陽相遇,地球會發生什麼?
    簡介:如果黑洞進入了太陽系會怎麼樣?黑洞吞噬地球的可能性只有一萬億分之一。對我們有影響的黑洞為星際黑洞,這種黑洞稍微離太陽系近一光年左右,會導致內外圍行星軌道的改變;如果直穿太陽系,那事情會非常糟糕。其高質量引力,連朱庇特這樣的巨星都不能避免被吞入。 提示:地球的結局並不理想…… 進入的黑洞只有從行星上吸取物質來獲取發光的吸積盤才可見。
  • 黑洞會變大是怎麼回事?兩個黑洞碰撞會發生什麼?
    黑洞會變大  當兩個黑洞碰撞的時候會發生什麼?它們會形成一個更大的黑洞(黑洞裡面是什麼?宇宙中最大的黑洞)。類似地,黑洞吞食其他物質也會長大。在早期宇宙中當星系正在形成時,嬰兒星系核心處的物質會坍縮成一個質量極大的黑洞。隨著越來越多的物質掉入其中,黑洞會貪婪地消化它們進而生長。
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    如果這樣(以及即使不是這樣),假使這樣的黑洞漂移到足以摧毀我們星球的距離會發生什麼呢? 圖解:位於室女座的超巨橢圓星系——室女A星系(M87)核心內的超大質量黑洞,估計質量約為太陽的65億倍。「可能」會有兩個星系合併的情況,而它們合併的方式會使得兩個星系中心的特大質量黑洞(以下簡稱為「大黑洞」,超大質量黑洞:supermassive black holes,原文簡寫為SBH)彼此非常接近,然後其中一個「大黑洞」以足夠的引力「踢」了另一個,使其被從兩個星系之間射出。「大黑洞」可能會拖動一些恆星,但它大概會依靠自己穿越宇宙。
  • 如果我們的太陽變成一個黑洞,會發生什麼後果?
    如果我們的太陽被黑洞取代會發生什麼?根據目前的理論,在30-40億年後,我們的太陽會變得更熱,然後它將在大約50億年內膨脹成紅巨星。然後吞下內部行星,最終縮回到白矮星。變成白矮星後,這種亮度水平足夠強烈,壽命足夠長,有可能允許新生命的出現,如果不是在地球上,那麼可能是金星或水星。當然,這些都是後話。那麼如果我們的太陽變成一個黑洞,會發生什麼後果?
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    如果某一天地球從地心開始變成一個黑洞,地球上會發生什麼,人們還能活多久?一位名叫伊森·西格爾(Ethan Siegel)的天體物理學家對此進行了計算和分析,發現雖然所有人都會遭遇不幸,但聊以自慰的是,每個人都還可以活21分鐘——如果你沒有被嚇死的話。
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    我們離這顆巨大的行星太近,以至於它是我們天空中唯一充滿的東西,地球溫度在不可控的上升,我們的大氣層在燃燒……而科學界正忙著尋找答案,當兩顆行星相撞時會發生什麼?我們有可能直接穿過這個氣體行星嗎?這次碰撞將如何改變木星?
  • 如果太空人意外陷入黑洞,會發生什麼?科學家的解釋讓你恍然大悟
    如果太空人意外陷入黑洞, 會發生什麼?可能很多人都認為,太空人如果掉進了黑洞當中,肯定會被撕成碎片,但是科學家解釋到太空人掉進黑洞後的命運如何,誰也不知道。科學家解釋道,因為黑洞的吞噬能力非常的強,如果黑洞把太空人吞噬進去之後,那麼太空人可能不會立刻死去,因為對於黑洞,很多科學家們還認為它有可能是星際之門。