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宇宙中的巨兽,吞噬万物,连光都不放过

幽幽龙仔
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我们人都会有生老病死,宇宙中的天体也一样。

恒星无疑是很重要的一种天体。我们之所以能够存在,全靠太阳照耀着我们。太阳集中了我们太阳系绝大部分的质量。如果有一天太阳“死”了。它会怎么呢?

我们的太阳还有至少45亿年的寿命。当氢燃烧完,核聚变结束后。太阳会变成一颗非常大的红巨星,其边缘可达现在的地球附近。红巨星在燃烧完以后,慢慢冷却,逐渐收缩,太阳最终会成为一颗白矮星。白矮星的太阳只有一丝游魂。当白矮星残存的一点能量耗尽,太阳的生命也就结束了。它最终归宿——黑矮星。

所有的恒星都会变为黑矮星吗?

答案是否定的,当一颗恒星质量大于太阳的2到3倍。它就会无限地坍缩下去,最终形成黑洞。

我们知道恒星靠核聚变产生能量。从最开始的氢元素,聚变成氦 、锂、铍、硼……越来越稳定,直到铁元素结束。聚变产生巨大的向外喷射的能量,这个力刚好可以抵御由万有引力造成的收缩力。恒星内外受力平衡,结构稳定。但是稳定的铁元素的生成标志聚变完结。

这个时候收缩力会突然猛增,恒星开始向内坍塌。当恒星收缩到小于史瓦西半径时,就形成了黑洞。

史瓦西半径是一个临界值,它由卡尔·史瓦西在1916年发现。当物体收缩到小于这个值的时候就会形成黑洞。地球的史瓦西半径是10毫米,约为一枚硬币的大小。太阳的史瓦西半径约为3公里。

黑洞宇宙中能吞噬一切的怪兽。它的引力十分巨大,可以理解为大到将时空之网压穿了。确实,无限大的质量都作用于一个点上,它的压力可想而知。而这个点就是奇点。奇点的密度无限大,热量无限高,时空极度扭曲。在这里所有物理定律都失效。

黑洞的边沿称为事件视界。所有进入此边沿的物质都会被吸入。黑洞强大的引力甚至连光都无法逃脱。

既然光都无法逃脱,我们“看不见”它。我们又是怎么知道黑洞的存在呢?

通过爱因斯坦的相对论可以计算出黑洞,但最早黑洞只存在于理论上。到1970年,美国的宇宙探测器发现天鹅座X-1的射线源异常,天鹅座X-1本应该是太阳30多倍的巨大星体,但它被一个看不见的东西牵引着。研究后,科学家认为它就是一个黑洞。这是人类历史上发现的第一个黑洞。

我们这一代很幸运,成为人类历史上第一批“看见”黑洞的人。

2019年4月10日,第一张黑洞照片问世。它是由事件视界望远镜拍摄的。科学家动用了全球的射电望远镜对准室女座A星系(M87星系)中心的巨大黑洞。距离地球5300万光年,足足是太阳的65亿倍。照片中的黑洞有些像甜甜圈,下面部分明亮些。我们看到的光圈是黑洞吸积盘在“吃东西”时,发出的炽热辐射。

这一张照片凝聚了全球科学家三年的心血,而这两百多年为了证明黑洞,许许多多科学家奉献一生,无怨无悔。宇宙有你们的星、人世间长存你们的名。

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