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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”。
我们时常听到关于黑洞的消息，但实际上，多数人都不知道黑洞是什么，像是一个非常是抽象的东西。实际上，黑洞就是宇宙中的一种天体，比其他天体要大很多。那么到底黑洞是怎么形成?具体黑洞是什么物质组成的呢?我们一起来了解。
黑洞是怎么形成的
黑洞的形成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。
黑洞是什么物质组成的?
黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小，热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区，这个天区范围之内不可见。依据阿尔伯特-爱因斯坦的相对论，当一颗垂死恒星崩溃，它将聚集成一点，这里将成为黑洞，吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。
与别的天体相比，黑洞十分特殊。人们无法直接观察到它，科学家也只能对它内部结构提出各种猜想。而使得黑洞把自己隐藏起来的的原因即是弯曲的时空。根据广义相对论，时空会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短光程传播，但相对而言它已弯曲。在经过大密度的天体时，时空会弯曲，光也就偏离了原来的方向。
在地球上，由于引力场作用很小，时空的扭曲是微乎其微的。而在黑洞周围，时空的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。观察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的隐身术。
更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球，它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”，还同时看到它的“侧面”、甚至“后背”，这是宇宙中的“引力透镜”效应。
如果黑洞足够大，宇航员会开始觉察到拉着他脚的重力比拉着他头的重力更强大，这种吸引力拖着他无情地向下落，重力差会迅速加大而将他撕裂(拉伸线)，最终他的遗体会被分解而落入黑洞那无限致密核心。
普金斯基和他的两个学生艾哈迈德艾姆哈里、詹姆斯萨利，加上该校的另一位弦理论学家唐纳德马洛夫一起，对这一事件进行了重新计算。根据他们的计算，却呈现出完全不同的另一番场景：量子效应会把事件视界变成沸腾的粒子大漩涡，任何东西掉进去都会撞到一面火焰墙上而被瞬间烤焦。
美国宇航局有关一个超大质量黑洞及其周围物质盘，炙热的物质团(一个呈粉红色，一个呈黄色)每一个的体积都与太阳相当，环绕距离黑洞较近的轨道运行。科学家认为所有大型星系中心都存在超大质量黑洞。黑洞一直在吞噬被称之为“活跃星系核”的物质。由于被明亮并且温度极高的下落物质盘环绕，黑洞的质量很难确定。根据刊登在《自然》杂志上的一篇研究论文，基于对绕黑洞运行物质旋转速度的计算结果，37个已知星系中心黑洞的质量实际上低于此前的预计。
讯 自人类公布第一张黑洞照片以来，关于黑洞的遐想，又变得火热。甚至有人还想过，如果人掉进了黑洞会怎么样？以目前人类对黑洞的已知范围来说，人掉到黑洞里，乐观一点的说，能留个全尸已经算是最好的下场了，一般情况下人会被撕成两截。
梦想很丰满现实却很骨感，被黑洞吸进去，跨越时间的可能性不大，更大的可能是被黑洞的引力压缩成无穷小，而密度变得无穷大，最终与黑洞融为一体。
虽然死在黑洞里也挺空虚寂寞冷的，但是在死亡的终点会变成宇宙的中心，这样一想是不是忽然觉得自己伟大了许多。
黑洞是一种引力极大，时间停止，质量也很大的天体，这时人会离黑洞越来越近，越来越近，人怎么逃都逃不掉，这时你会发现，人突然的变得非常长，长的像一根面条一样，然后撕成两半吞进黑洞，从头到脚还是从这边到那边，它受到的拉力都非常的不一样，靠近黑洞的那边拉力极大，而远离黑洞的那边拉力极小，这样靠近黑洞的那边就会被拉得越来越长，而远离黑洞的那边就被离黑洞比较近的那边拉过去，所以只要人遇见黑洞，那就是跑不掉的。
美国有科学家已证实，黑洞里居住着外星人，他们经过数万年漫长的进化已经对黑洞能量的运用了如指掌。黑洞对外星人而言，并不是破坏性的天体，而是一台多功能的设备，外星人可以通过黑洞来回穿梭，完成星际旅行。按理说黑洞中密度无穷大超强引力会撕裂这些外星人，但是这些外星人一定是掌握了某种科技力量能让自己在黑洞中非常的安全。
吸入黑洞人会死掉，举一个例子：如果你是一个宇航员你和你的朋友在太空飞行有一个黑洞，首先你的朋友会看见你变成红色，由浅到深，然后你会渐渐消失，这时你已经被吸入黑洞中了。
刚开始你在洞中不会感到不适，你会感到害怕，因为周围漆黑一片，自己的手也看不见，后来你会感到呼吸比较困难，还会感到身体很重，接着你会感到四肢无力十分疼痛，然后你的四肢会断裂脱离你的身体你就死了。四肢脱离、断裂是因为你被黑洞撕扯拉伸。
人类如果想到达黑洞的飞行器不可能穿越茫茫星际那么远，同样就如我们的太阳在有机会靠近黑洞那一刻，地球上的生命已经终结，如果真的一切都皆有可能，进入黑洞之后人还是人，物还是物。
真空下、失去阳光等等因素都能存活，黑洞只是引力特殊而已，并不会把进去的物质怎么样。
宇宙万物，成，住，坏，空。没有永远，只有无穷尽，被吸入空洞，会进入强大的磁场内，象一个黑暗的漩涡，肉体会成为尘埃，灵魂则进入另一个空间了，吾乎哀哉了，真是杞人忧天，真实地过好地球上的每一天，才是王道。
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。
本来我们对黑洞就不是很懂，更别说所谓的“双黑洞”了。那么，到底双黑洞是什么呢?我们知道，在广袤的宇宙中，存在很多黑洞，其中，有的会离的比较近，有的会相互绕转，形成一个比较规律的系统，这便是“双黑洞”系统。具体双黑洞系统是什么样子的呢?下面我们一起来了解。
双黑洞是什么 双黑洞系统是什么样子的
双黑洞是指相互绕转的两个黑洞组成的一个系统，就好比两位花样滑冰运动员在冰上不停旋转。
双黑洞系统被认为是两个星系碰撞合并过程产生的。由于双黑洞系统是星系合并的结果，所以这个发现能够帮助科学家估计星系碰撞的频率和星系碰撞后的活动规律。
科学家认为大多数星系，包括人类所处的银河系，都会面临星系碰撞的现象发生。大多数星系，包括我们所处的银河系，其中心都有超大质量黑洞存在。当星系发生碰撞后，每个星系中心的这些超大质量黑洞将呈现出螺旋状，朝向新形成的星系中心，而在两个星系的碰撞过程中就会出现双黑洞系统。
科学家表示，银河系也无法避免“碰撞”的命运，银河系在将来可能和邻近的仙女星座发生碰撞，它们内部的两个黑洞在碰撞后将可能形成双黑洞系统。
如果银河系和仙女星座发生碰撞，那么会发生什么呢?天文学家通过记录黑洞的相对运动来揭示双黑洞系统运动的规律，希望解开星系碰撞后双黑洞系统的运动过程。
科学家研究发现，双黑洞系统在碰撞后可以同时进行吞噬的现象，而同时吞噬的后果就是聚集巨大的能量，使得双黑洞系统漂移并逐步靠近，然后变成互相吸引的二元黑洞，最后两个黑洞发生“碰撞”，最终形成一个单一的巨大的黑洞。
关于双黑洞的最新发现：
据媒体报道，2020年4月美国国家航空航天局(NASA)公布一项在OJ287星系最新观测到的双黑洞“共舞”现象。报道称，每12年较小黑洞都会两次不定时撞击穿过围绕在较大黑洞周边的碟状气层。撞击形成比整个银河系亮度还高的耀斑，证明黑洞“表面”边界或是光滑对称的。
此次观测的OJ287星系位于太阳背面，到地球距离约有35亿光年。“共舞”中较大黑洞是目前已探明体积最大的黑洞，较大黑洞体积是太阳的180亿倍，较小黑洞体积则是太阳的1.5亿倍。
小黑洞的环绕轨道呈不规则的椭圆形，每环绕一周都会因撞击出现位置偏移。撞击所产生的两个热气泡反向脱离气层之后，在48小时内亮度会翻4倍。
2018年，印度孟买塔塔基础科学研究所成功预测了2019年7月31日的撞击。此次撞击所产生的耀斑幸运地被同日进入观测窗口的NASA斯皮策太空望远镜捕捉。
斯皮策太空望远镜是迄今为止最灵敏的红外天文望远镜，它与哈勃望远镜一样同属美国大型轨道天文台计划，也是全球首个脱离绕地轨道并与地球同步运行的太空望远镜。
这使其成为少数能在特定时间观测到太阳背面的OJ 287星系的天文望远镜，斯皮策所观测到的撞击耀斑为黑洞“黑洞无毛定”提供了证明。
“黑洞无毛定”是十九世纪六十年代由包括了霍金在内的数位科学家提出的猜想，该猜想认为黑洞“表面”的边界应是光滑且对称的。科学家称这场“共舞”将随着小黑洞不断靠近大黑洞最终被吞噬而迎来结尾。
