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黑洞2020/4/28 14:58:41 |
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早在上个世纪早期，科学家便提出了黑洞这一概念，并对黑洞进行了计算，而随着科学技术的发展，人们也不断的发现更大的黑洞。近日，有科学家发现了一个发现迄今最大黑洞。那么迄今最大黑洞有多大呢?黑洞的大小是地球的几倍?我们一起来看看。
发现迄今最大黑洞有多大 黑洞的大小是地球的几倍
发现迄今最大黑洞是太阳质量的70倍。
北京时间2019年11月28日凌晨,国际科学期刊《自然》发布了中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队的一项重大发现。依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(LAMOST),研究团队发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞,并提供了一种利用LAMOST巡天优势寻找黑洞的新方法。这颗70倍太阳质量的黑洞远超理论预言的质量上限,颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知,有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新。
在此之前，2015年3月1日，北京大学吴学兵教授等人在一个发光类星体里发现了一片质量为太阳120亿倍的黑洞，并且该星体早在宇宙形成的早期就已经存在。科学家称，如此巨大的黑洞的形成无法用现有黑洞理论解释。
该发现对2014年之前的宇宙形成理论带出了挑战。至2015年的宇宙理论认为，黑洞及其宿主星系的发展形态基本上是亘古不变的。
德国麦克斯普兰喀天文机构的研究员布拉姆维尼曼斯(BramVenemans)说道，最新发现的黑洞体量相当于太阳的400亿倍，科学家编号为S50014+81，比先前发现的同时期黑洞的总和还大出一倍。而在银河系的中央潜伏的黑洞比太阳大20倍-500万倍。
黑洞是一种本身不发光、密度非常大的神秘天体。它具有超强吸引力,任何物质,包括速度最快的光也无法从它身边逃离。根据质量的不同,黑洞一般分为恒星级黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞。这其中,恒星级黑洞是由大质量恒星死亡形成的,是宇宙中广泛存在的“居民”。理论预言银河系中有上亿颗恒星级黑洞,但迄今为止,天文学家仅在银河系发现了约20颗恒星级黑洞——而且都是通过黑洞吸积伴星气体所发出的X射线来识别的,质量均小于20个太阳质量的黑洞。
黑洞的大小是地球的几倍
最新发现的黑洞是太阳的70倍，一个太阳的质量是1.989×10 千克，而太阳的质量是地球的330000倍。
太阳质量是用于测量恒星或如星系类大型天体的质量单位。它的大小等于太阳的总质量，大约1.989×1030 千克(一般取2.0×1030千克)。太阳质量是地球质量的33万倍。
大家公认的地球质量为5.965×10^24kg
经过历时4年、耗资数十万美元的计算，华盛顿大学的物理学家默科维茨博士和贡德拉克教授说，地球的质量约为5.965×10^24kg，这个计算结果将在4月30日由美国物理协会宣布。
这两位物理学家说，他们对影响每个星球的引力常数得出了迄今最精确的计算结果。尽管人们早已知道光速和音速，但是科学界一直未能解决引力常数。知道引力常数就能计算出星球的质量。
对于天文学家和物理学家们来说，这一突破具有极其重大的意义。英国伯明翰大学物理学家斯皮克博士说，这一计算结果“大大出乎科学家们的预料”。
我们人类居住的地球，是个非常巨大的球体。第一个测量出地球质量的人是谁?他就是英国科学家亨利卡文迪许(1731一1810)。1798年，他通过巧妙实验，间接测量出地球巨大的质量数值，被人们誉为“第一个称地球的人”。
导语：宇宙中大部分星系，包括我们居住的银河系的中心都隐藏着一个超大质量黑洞。这些黑洞质量大小不一，大约99万～400亿个太阳质量。天文学家曾预测，当黑洞“进食”大量物质时，比如此次吞噬撕碎一颗恒星，就会有高速等离子喷流从黑洞边缘逃逸而出。离黑洞越来越近后，飞船前方将会逐渐陷入一片黑暗，即便是后方，也将开始被黑暗笼罩。下边给大家介绍黑洞吃太阳完整过程视频，黑洞吃太阳过程图片曝光如下。
黑洞吃太阳过程图片曝光(模拟图片1)
国际研究小组由美国、荷兰、英国国家组成，他们第一次观测到了完整的黑洞吞噬恒星(太阳也是恒星)全过程，证实了原先理论的正确性。以前也曾努力寻找黑洞吃太阳证据，但总是晚了一步。
此次黑洞吃太阳，太阳向外喷发1000万余年的能量。天文学家表示，这种观测有助于了解黑洞的喷流过程。他们在一个邻近星系的中心首次观测到黑洞“进食”一颗太阳大小的恒星，以及把“残渣”以近乎光速向外喷发的过程。
黑洞吃太阳过程图片曝光(模拟图片2)
负责研究的约翰斯·霍普金斯大学的范费尔岑告诉记者，这不是第一次看到黑洞吞噬恒星，也不是第一次看到黑洞向外发光或者说喷流，“但这是我们第一次清楚地看到恒星被摧毁以及其后发射喷流的完整过程”。
天文学家曾预测，当黑洞“进食”大量物质时，比如此次吞噬撕碎一颗恒星，就会有高速等离子喷流从黑洞边缘逃逸而出。范费尔岑说，他们的研究证实了这一理论的正确性。
黑洞吃太阳过程图片曝光(模拟图片3)
导语：据国外媒体报道，9年前，一位荷兰教师在通过望远镜做星系观测时无意间注意到一个奇怪的绿色光晕。这名荷兰教师没有料到的是，这个看似普通的天体，却将帮助天文学家们加深对于黑洞影响其所在星系演化历程方面的理解。
这个绿色团块被称为“汉尼的天体”，是在2007年首次被发现的，观测显示其距离地球大约有6.5亿光年。它正帮助科学家加深对于黑洞和星系演化方面的理解
现在，研究人员开始逐渐弄清这个发光天体背后的真正成因，同时揭示出一个黑洞快速成长的整个过程。这个绿色团块被称为“汉尼的天体”(Hanny's Voorwep)，是在2007年首次被发现的，观测显示其距离地球大约有6.5亿光年。类似这样的天体非常罕见，天文学家们认为它们可能是从临近星系溢出的气体云团。
科学家们认定，一个距离该天体大约20万光年外的一个星系所发出的强烈紫外和X射线波段辐射是造成这个天体发出绿色光芒的激发源。这个星系的强烈辐射源自其核心位置存在的超大质量黑洞或者类星体。
但奇怪的是，这个编号为IC 2497的星系，其核心的黑洞目前的成长速度非常缓慢，已经并不足以产生类星体那样的剧烈辐射，从而激发“汉尼的天体”发光。但考虑到后者距离激发源非常遥远，因此可以推断其发光现象可能是某种滞后效应。
成熟星系的核心一般都存在超大质量黑洞，当大量气体尘埃物质向着黑洞落入时会产生强烈的辐射。当该过程抵达一定阶段，其核心区将形成所谓“类星体”，并产生剧烈辐射
这就意味着在20万年之前这个星系核心的黑洞位置所产生的辐射要比现在强烈的多，足以激发“汉尼的天体”发光。但由于后者的距离太过遥远，因此来自激发源的辐射经过20万年才最终抵达目标。基于这样的原因，科学家们推断，在接下来的20万年内，“汉尼的天体”发出光的亮度还将进一步变得更加暗淡。
然而情况却出现了变化，利用美国宇航局钱德拉X射线空间望远镜所进行的观察显示，尽管其临近星系中的那个黑洞的确已经无法再产生当初那样强烈的辐射，但其目前的辐射强度仍然相当可观。科学家们之所以能够得到这一结论，是基于对星系IC 2497核心区域高温气体的观测。
这项研究的第一作者，瑞士苏黎世联邦理工学院的里亚·萨托里(Lia Satori)博士在论文中指出：“这些高温气体的温度结构表明在这个正趋于黯淡的黑洞周围存在一个气泡或空洞结构。”
在X射线辐射的核心区域显示存在较低温的气体，天文学家们认为这是存在于高温气体内部的一个大型气泡结构。这个气泡可能是黑洞吸积所产生的强烈偶极喷流吹走周遭高温气体之后所留下的产物。
超大质量黑洞位于星系核心，其质量常常可以达到太阳的数十亿倍，其巨大的引力常常会将大量气体和尘埃吸引到其周围
当这样的情形出现时，星系核心超大质量黑洞所产生的能量将从类似类星体那种向周遭空间的均匀辐射逐渐转向能量更为集中的喷流辐射，这也更加符合对该辐射源射电辐射波段的观测结果。研究人员表示：“我们得出结论，这个黑洞在其生命终结之前正向其宿主星系注入机械能，并因此提供了一个力学反馈的源，这与在X射线双星结构中所观测到的情形相似。”
对于一个质量是太阳质量10倍大小的黑洞而言，类似这种在行为上出现的变化可以在短短数周内发生。而在质量更大的天体，类似星系IC 2497核心的超大质量黑洞，这样的变化过程可能将需要经历数千年才能完成。
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黑洞有人进去过吗?我们经常能从一些影视资料中看到黑洞的威力——会把人给吸进去，吸进去后掉入到了另一个宇宙平行空间。当然，这也仅是影视作品的拟构，到底有没有人进去过没有一个准确的答案。那么，黑洞里面有没有生命呢?我们一起来看看科学家的解释。
黑洞有人进去过吗 黑洞里面有没有生命
一般情况下，没有人进入黑洞，因为距离太远，到达不了。
黑洞是相对论中预言的密度极大、体积极小的天体，连光都无法逃脱它的引力。爱因斯坦曾经告诉我们，重力会导致时空扭曲。当一颗恒星燃烧殆尽的时候，会产生极端的密度。体积变得无限小，引力却变得异常庞大。在边界范围内的任何物体都无法逃脱。连时间都被引力拉扯的非常长!最后形成了黑洞。吸引着一切靠近的物体!
在电影《星际穿越》中，一颗全是水的星球。因为靠近黑洞，引力变得非常的大!潮汐引力会让只有及膝深的水变成滔天巨浪!更恐怖的是，这个星球上面的一个小时等于外面时间的整整七年!简直比古代神话传说中的“天上一日，地下一年”还要夸张!而当男主角从这颗水星球逃离出来的时候，用了三个多小时，但是外面已经过了23年了!他的女儿都从10岁变成33岁，变成了和自己是同龄人。这种时空上的扭曲差异让人惊叹不已!
如果有人进入黑洞，会出现以下情况：
第一种就是很现实的问题，人进入黑洞，质量会在巨大的引力下分解，这么说，人基本上就已经死了，人死了，当然没有知觉。其实具体来说就是黑洞施加于人头脚的巨大引力差会把人拉成百倍长——撕碎无疑，所以即使是进入那个黑洞的人也无法观察到什么。更不要说穿越了。
第二种就是人假如不会可以逃避引力的吸引，简单的说就是进入黑洞不死，那么在黑洞中会观测到什么呢?根据相对论，时间是相对流动的。黑洞引力强大，所以时间流逝的飞快。如果进黑洞的人不死的话，他感受到的时间会比黑洞外的人长很多。比如黑洞外的时间过了1分钟，极靠近黑洞的那个人可能会感受到十年的时间流逝，且越接近黑洞则时间过得越快。而且可能会进入五维空间，可以实现穿越。
黑洞里有生命吗?
道库恰耶夫提出了某些黑洞类型的可能性。他说，在一个带电旋转的黑洞内部，某些区域的光子能在稳定的周期轨道上存活。也就是说，尽管黑洞破坏性无比强大，但是它的内部环境却适合生命存在。
他近期在康奈尔大学在线期刊上发表了一份研究报告，报告指出，如果黑洞中存在适合光子的稳定轨道，那么将有可能存在行星的稳定运行轨道。但这种稳定的轨道仅存在于跨越黑洞表面的临界点，进入黑洞表面则出现时间和空间的逆转。
超越黑洞表面还有另外一个领域，叫做“柯西表面”，在这里时间和空间处于稳定状态。在“柯西表面”可能存在生命体，但它们的进化和生存状况与人类完全不一样，它们能够承受巨大的潮汐引力波动。
文明程度远胜人类外界无法观测，道库恰耶夫分析说，超大质量黑洞非常强大的引力足以吸收周围一切物质，包括光，所有经过黑洞“视界”的物质都不再存在。
道库恰耶夫认为，黑洞中很有可能存在外星生命，它们的文明程度已经远胜人类，属于三级卡尔达肖夫指数的智慧文明，从黑洞外部根本无法观测到。
然而，也有科学家指出，虽然道库恰耶夫提出的是一个令人兴奋的观点，但该观点目前仅停留在理论阶段。由于超大质量黑洞具有巨大的引力，任何事物都无法脱离黑洞，无法判断这一观点是否正确。
卡尔达肖夫指数：它共有三个等级，一级卡尔达肖夫指数文明是指可以控制利用一个星球;二级是指可以控制利用一个恒星;三级是指可以控制利用一个星系。
7亿光年外存在超大黑洞被证实 质量是太阳的400亿倍
讯 从天文学家的最新发现来看，在银河系中有很多黑洞还没有被发现，而现在，就在7亿光年外，科学家们发现，这里存在着一个超大的黑洞，并且已经被证实确实存在。据科学家分析，这个黑洞的质量是太阳的400亿倍，目前是最大的。
天文学家最近发现，银河系中有数百万个尚未发现的黑洞。我们知道黑洞的重力加速度是如此之大，以至于光都无法逃脱它。现在科学家们发现了一个超大黑洞，其质量是太阳的400亿倍。
这个黑洞名为霍尔姆15A，是一个超巨型椭圆星系，距离地球约7亿光年，位于Abell 85星系团的中心。霍尔姆15A是迄今为止通过跟踪其周围恒星的运动而发现的最大的黑洞之一。
研究人员说：“这是在局部宇宙中直接动态探测到的最大质量黑洞，考虑到它所处星系的性质，这比预期的要大4—9倍，而且，它可能是由两个内核已经耗尽的椭圆星系合并而成。”
霍尔姆15A中导致超大质量黑洞形成的环境“可能很罕见”，但它表明这种大小的黑洞可能存在。
研究论文作者、西班牙空间科学研究所的玛尔梅兹夸说：“我们发现的黑洞比预想的要大得多，它们这么大是因为天生的，还是因为某些理想条件允许它们在数十亿年间长得那么大，目前我们还无法知道答案。”
研究人员希望进一步研究这个巨大的黑洞，并围绕它进行更复杂和详细的建模。反过来，这将帮助他们弄清楚这些黑洞究竟是如何形成的，以及有多少这样巨大的黑洞尚未被发现。
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一直以来，黑洞都是充满着神秘色彩的，虽然在很多影视作品中都有提及和模拟出来，但真正被世人看到的却没有。不过，近期世界上第一张黑洞照片被冲洗出来了。人们看到了黑洞洞口的模样。不过，看是看到了，但很多人还是不懂什么是黑洞?到底黑洞是什么东西呢?黑洞是怎么形成的?我们一起来了解。
黑洞是什么东西
黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种天体。它只允许外部物质和辐射进入，而不允许其中的物质和辐射脱离其边界。因此，人们只能通过引力作用来确定它的存在，所以叫做黑洞。也叫坍缩星。
黑洞的引力很大，使得视界内的逃逸速度大于光速。“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。
1916年，德国天文学家卡尔史瓦西通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的一个真空解，这个解表明，如果将大量物质集中于空间一点，其周围会产生奇异的现象，即在质点周围存在一个界面——“视界”一旦进入这个界面，即使光也无法逃脱。这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰阿奇博尔德惠勒命名为“黑洞”。
黑洞无法直接观测，但可以借由间接方式得知其存在与质量，并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因高热而放出和γ射线的“边缘讯息”，可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹取得位置以及质量。
北京时间2019年4月10日21时，在美国华盛顿、中国上海和台北、智利圣地亚哥、比利时布鲁塞尔、丹麦灵比和日本东京同时召开新闻发布会，以英语、汉语、西班牙语、丹麦语和日语发布“事件视界望远镜”的第一项重大成果。
黑洞是怎么形成的
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程：某一个恒星在准备灭亡，核心在自身重力的作用下迅速地收缩，塌陷，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的引力，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。
也可以简单理解为：通常恒星最初只含氢元素，恒星内部的氢原子核时刻相互碰撞，发生聚变。由于恒星质量很大，聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡，以维持恒星结构的稳定。由于氢原子核的聚变产生新的元素——氦元素，接着，氦原子也参与聚变，改变结构，生成锂元素。如此类推，按照元素周期表的顺序，会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成，直至铁元素生成，该恒星便会坍塌。这是由于铁元素相当稳定，参与聚变时释放的能量小于所需能量，因而聚变停止，而铁元素存在于恒星内部，导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡，从而引发恒星坍塌，最终形成黑洞。说它“黑”，是因为它产生的引力使得它周围的光都无法逃逸。跟中子星一样，黑洞也是由质量大于太阳质量好几十甚至几百倍以上的恒星演化而来的。
当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料，由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径)，质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”就诞生了。
黑洞的特征
一个由美国、英国、意大利和奥地利科学家组成的国际研究团队，根据先前的研究和通过超级计算机的模拟，发现黑洞、引力波和暗物质均具有分形几何特征。有专家认为，这一重大发现将导致对天文学甚至物理学诸多不同领域的深刻认识。
黑洞是宇宙空间内存在的一种密度无限大、体积无限小的天体，所有的物理定理遇到黑洞都会失效;它是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后，发生引力坍缩产生的。当黑洞“打嗝”时，就意味着有某个天体被黑洞“吞噬”，黑洞依靠吞噬落入其中物质“成长”;当黑洞“进食”大量物质时，就会有高速等离子喷流从黑洞边缘逃逸而出。科学家利用流体动力学和引力相关理论并通过超级计算机进行模拟后得出结论——“进食”正在成长过程中的黑洞，将会使其形成分形表面。
“黑洞”一词命名者、美国著名物理学家约翰惠勒教授曾经说过：今后谁不熟悉分形几何，谁就不能被称为科学上的文化人。中国著名学者周海中教授曾经指出：分形几何不仅展示了数学之美，也揭示了世界的本质，从而改变了人们理解自然奥秘的方式;可以说分形几何是真正描述大自然的几何学，对它的研究也极大地拓展了人类的认知疆域。可见，分形几何有着极其重要的科学地位。
黑洞是宇宙中最神秘的自然现象。它为什么具有分形几何特征，其原因现在还是一个谜。
