黑洞的形成原因
黑洞的形成原因
通過歐洲南方天文臺(tái)甚大望遠(yuǎn)鏡的宇宙紅移測(cè)量,鄰近的成對(duì)星系存在超大質(zhì)量黑洞的可能性是正常情況的兩倍。你知道黑洞形成的原因嗎?學(xué)習(xí)啦小編在此整理了黑洞的形成原因,供大家參閱,希望大家在閱讀過程中有所收獲!
黑洞的形成原因介紹
日本柏市大學(xué)約翰-西爾弗曼(John Silverman)博士帶領(lǐng)一支國(guó)際研究小組最新勘測(cè)結(jié)果暗示超大質(zhì)量黑洞的成長(zhǎng)是兩個(gè)星系“碰撞”形成的。研究小組使用美國(guó)宇航局錢德拉望遠(yuǎn)鏡X射線掃描數(shù)據(jù)鑒別出星系內(nèi)處于成長(zhǎng)期的超大質(zhì)量黑洞,它們?cè)诔砷L(zhǎng)階段經(jīng)常釋放X射線,X射線流穿過恒星誕生區(qū)域清晰地呈現(xiàn)出黑洞的數(shù)目。
這份發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》的研究報(bào)告指出,通過歐洲南方天文臺(tái)甚大望遠(yuǎn)鏡的宇宙紅移測(cè)量,鄰近的成對(duì)星系存在超大質(zhì)量黑洞的可能性是正常情況的兩倍。星系“合并”或者彼此間相互作用可導(dǎo)致星系內(nèi)核區(qū)域黑洞逐漸成長(zhǎng)。
但是超大質(zhì)量黑洞成長(zhǎng)性的神秘成因并未完全揭曉,星系之間的交互非常罕見,研究小組評(píng)估僅有20%的超大質(zhì)量黑洞是由于碰撞形成的。其他因素也可導(dǎo)致超大質(zhì)量黑洞成長(zhǎng),或許在星系生命末期出現(xiàn)合并,但無(wú)論是哪種形成原理過程都將需要很漫長(zhǎng)的一段時(shí)間。
黑洞因其超高密度而擁有巨大的引力,即便是光也無(wú)法從中逃脫。對(duì)于黑洞的形成普遍認(rèn)為是由于大質(zhì)量恒星在演化末期發(fā)生了劇烈的超新星爆炸,爆炸將其核心擠壓成一個(gè)密集極高的星體——這就是黑洞。
超大質(zhì)量黑洞大都出現(xiàn)在星系的中心位置,其質(zhì)量是太陽(yáng)的幾百萬(wàn)倍至幾十億倍。在宇宙形成早期,約在宇宙大爆炸后8億年,如此巨大的黑洞就已經(jīng)出現(xiàn)。然而,人們一直無(wú)法解釋的是,為何這些大塊頭能夠在相對(duì)如此之短的時(shí)間內(nèi)就能夠迅速形成呢?
當(dāng)今黑洞的增長(zhǎng)速度受到吸積盤(accretion disks)的限制。吸積盤由氣體和塵埃組成,圍繞黑洞旋轉(zhuǎn)并不斷被吸積到黑洞之中,它以兩種方式防止黑洞快速膨脹。其一,由于吸積盤中的物質(zhì)被吸入黑洞,會(huì)對(duì)其他墜入黑洞的物質(zhì)形成阻塞。其二,由于阻塞過程中的不斷碰撞而使得黑洞溫度上升,從而形成帶能輻射(generating energetic),將氣體和灰塵從黑洞中驅(qū)散出去。
黑洞的反面:白洞
白洞是廣義相對(duì)論預(yù)言的一種與黑洞相反的特殊天體。它僅僅是理論預(yù)言的天體,到現(xiàn)在還沒有任何證據(jù)表明白洞的存在。其性質(zhì)與黑洞正相反。白洞有一個(gè)封閉的邊界。與黑洞不同的是,白洞內(nèi)部的物質(zhì)(包括輻射)可以經(jīng)過邊界發(fā)射到外面去,而邊界外的物質(zhì)卻不能落到白洞里面來(lái)。因此,白洞像一個(gè)噴泉,不斷向外噴射物質(zhì)(能量)。白洞學(xué)說在天文學(xué)上主要用來(lái)解釋一些高能現(xiàn)象。白洞是否存在,尚無(wú)觀測(cè)證據(jù)。有人認(rèn)為,白洞并不存在。因?yàn)?,白洞外部的時(shí)空性質(zhì)與黑洞一樣,白洞可以把它周圍的物質(zhì)吸積到邊界上形成物質(zhì)層。只要有足夠多的物質(zhì),引力坍縮就會(huì)發(fā)生,導(dǎo)致形成黑洞。另外,按照目前的理論,大質(zhì)量恒星演化到晚期可能經(jīng)坍縮而形成黑洞;但并不知道有什么過程會(huì)導(dǎo)致形成白洞。如果白洞存在,則可能是宇宙大爆炸時(shí)殘留下來(lái)的。
從定義上來(lái)說,白洞與黑洞是物理學(xué)家門根據(jù)黑洞在愛因斯坦的廣義相對(duì)論上所提出的物體。物理學(xué)界和天文學(xué)界將白洞定義為一種致密物體,其性質(zhì)與黑洞完全相反。白洞并不是吸收外部物質(zhì),而是不斷地向外圍噴射各種星際物質(zhì)與宇宙能量,是一種宇宙中的噴射源。簡(jiǎn)單來(lái)說,白洞可以說是時(shí)間呈現(xiàn)反轉(zhuǎn)的黑洞,進(jìn)入黑洞的物質(zhì),最后應(yīng)會(huì)從白洞出來(lái),出現(xiàn)在另外一個(gè)宇宙。由于具有和“黑”洞完全相反的性質(zhì),所以叫做“白”洞。它有一個(gè)封閉的邊界。聚集在白洞內(nèi)部的物質(zhì),只可以向外運(yùn)動(dòng),而不能向內(nèi)部運(yùn)動(dòng)。因此,白洞可以向外部區(qū)域提供物質(zhì)和能量,但不能吸收外部區(qū)域的任何物質(zhì)和輻射。白洞是一個(gè)強(qiáng)引力源,其外部引力性質(zhì)與黑洞相同。白洞可以把它周圍的物質(zhì)吸積到邊界上形成物質(zhì)層。白洞學(xué)說主要用來(lái)解釋一些高能天體現(xiàn)象。目前天文學(xué)家還沒有實(shí)際找到白洞,還只是個(gè)理論上的名詞. 白洞是理論上通過對(duì)黑洞的類比而得到的一個(gè)十分“學(xué)者化”的理論產(chǎn)物。