黑洞是宇宙中的吸尘器——巨大的物体,大到连光都无法逃脱。
大多数人认为黑洞什么都不做,只是坐在那里吞噬游荡的气体或尘埃。
但黑洞内部真的有更有趣的生命吗?例如,它们会爆炸吗?如果“爆炸”是“巨大能量的突然、短暂释放”,那么答案无疑是肯定的。最棒的是,它们可以以几种有趣的方式爆炸,要么引爆自己,要么引爆附近的环境。
霍金辐射
黑洞有一种爆炸的方式。这背后的过程与黑洞不是完全黑的事实有关,这一事实是由著名天体物理学家斯蒂芬·霍金在1976年发现的。
“在经典物理学中,198彩除了有时时彩,分分彩,11选5时时彩定位胆技巧,江苏快三,还有新上线的瑞士分分彩,只有你想的到的我们都有。,没有东西能从洞里出来,”俄亥俄州立大学的物理学家萨米尔·马瑟(Samir Mathur)在一封电子邮件中告诉《生活科学》(Live Science)。但霍金发现,在量子力学中,黑洞通过发射低能辐射,慢慢地将其能量泄漏到无限远处;这被称为霍金辐射。”
只要黑洞没有吸收新物质,它就会在释放霍金辐射的过程中慢慢失去质量。然而,霍金辐射释放得很慢。一个质量是太阳几倍的普通黑洞,每年大约发射一个光子或一包光。按照这个速度,一个典型的黑洞需要10^100年才能完全蒸发。
但霍金意识到,较小的黑洞蒸发得更快。随着黑洞变得越来越小,它释放出越来越多的辐射。在黑洞生命的最后时刻,它释放出如此之多的辐射,198彩票代理分红跟日工资是多少,这个只要你有量198彩,带着诚意去跟198彩票总代去谈, 他们都会给你开出一个满意的待遇的。,如此之快,它实际上就像一个炸弹,释放出大量的高能辐射和粒子。
如果小黑洞(大约地球大小)在极早期的宇宙中形成,它们将需要几十亿年才能蒸发,这意味着这些“原始”黑洞,如果它们存在,现在将在整个宇宙中爆炸。
到目前为止,天文学家还没有发现任何原始黑洞爆炸的证据,但它们可能就在那里。
超辐射
黑洞会发生另一种类型的爆炸,这种爆炸在宇宙中其他任何地方都找不到,这要归功于黑洞的旋转。旋转黑洞——也被命名为克尔黑洞,以纪念新西兰数学家罗伊·克尔,他是第一个发现它们如何工作的人——在它们的视界周围创造了一个能层。能圈是一个拉长的空间区域,在那里没有任何东西可以静止不动。当粒子进入能层时,任何朝向旋转黑洞的物体都开始围绕黑洞旋转。
围绕黑洞旋转的时空也会吸引光子。如果有足够多的光子,它们就能被彼此或任何游离的粒子弹回来。有时,反弹会导致光子逃离能层。但其他时候,反弹会导致光子向黑洞的深处坠落,在那里它们获得能量。然后它们会再次分散到更高的轨道上,然后再掉下来。
随着这一过程的每一次重复,以及围绕黑洞的每一次旅行,光子都会获得能量。这个过程被称为“超级光辉”。如果光子最终挣脱束缚,它将拥有与刚开始它的旅程时相比巨大的能量。
如果有足够多的光子参与这个过程,它们就会以惊人的能量同时爆发出来,成为所谓的“黑洞炸弹”。即使黑洞本身没有爆炸,这种超辐射效应再次显示了黑洞对周围环境的强大影响。
磁盘和飞机
这张图片是艺术家创作的潮汐破坏事件概念图,当一颗恒星致命地靠近超大质量黑洞时,黑洞会通过发射相对论喷流做出反应。
这张图片是艺术家创作的潮汐破坏事件概念图,当一颗恒星致命地靠近超大质量黑洞时,黑洞会通过发射相对论喷流做出反应。(图片来源:Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF)
黑洞引起爆炸最常见的方式不是通过自身的自我毁灭,而是通过其强大的引力的绝对力量。超大质量黑洞位于星系的中心,有时大团物质(如恒星)会经过得太近。当这种情况发生时,恒星会被潮汐效应撕成碎片,这个撕裂过程会释放出爆炸性的能量爆发。地球上的天文学家可以见证这种能量的释放,它是一种短暂但强烈的x射线和伽马射线辐射耀斑。
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