宇宙中的黑洞有怎样的秘密?奇点大爆炸为什么没有形成黑洞?
导语:人们对于黑洞的研究不在少数,但是人们的研究能否得到准确的答案这却是未知的问题在人们的研究中,是否发现了黑洞形成的原因呢?奇点大爆炸是形成宇宙的原因,那为什么奇点大爆炸没有形成黑洞呢?
01黑洞的形成
黑洞形成的原因与中子星类似。一颗恒星要毁灭的时候就会发生爆炸。核芯被压缩成致密的形状,内部空间和时间被压缩成黑洞。黑洞是一种高密度的物质,不仅有强大的引力,还会在视觉上超过光速。
黑洞的形成更类似于中子星产生的过程,即恒星即将消亡时爆炸。星星因宇宙引力而迅速收缩,然后爆炸。恒星的收缩将在核心的所有物质压缩成中子后立即停止。不收缩的恒星被压缩成致密的星体,核心物质被压缩成致密的形体,同时压缩恒星的时空,从而形成黑洞。黑洞是一种高质量、高密度的物质,它所产生的力量能够吸收任何接近的物体。
黑洞是一种高密度物质,在宇宙中自然形成。不但重力大,视觉逃逸速度也比光速快。黑洞是一种空间和时间上的弯曲,使得光线无法逃脱,因此黑洞是黑色的,因为黑洞吸收光线。黑洞的形成与中子星的形成过程相似。
02为什么奇点爆炸没有形成黑洞
就连最权威的宇宙物理学家也是宇宙爆炸理论的守护者。这一理论告诉我们,宇宙是由一个密度无穷的奇点爆炸所构成的。这一理论似乎无懈可击,但我们必须比较超新星爆发事件。高密度超新星爆炸也会导致超新星爆发,但是当超新星爆发足够高时,就会形成黑洞。为什麽奇点的密度如此之高,所以没有形成黑洞?
据人类现有的认识,黑洞的塌缩实际上是在密度足够大的情况下发生的。认为奇点爆发后肯定会形成黑洞,这是合情合理的。但如果奇点留下了黑洞,那么我们现在所处的宇宙将不复存在。或许物质是无限的,黑洞并没有形成吗?
当爱因斯坦相对论提出的时候,人类实际上已经认真地思考了能量和时空坍缩的关系。那就是R=2MG/v^2的史瓦西半径方程。这一方程式告诉我们,只要穿过视界面,黑洞周围就会形成吸引所有物质的视界界面。一切物质将进入黑洞,永远也逃不掉。按照宇宙爆炸理论,宇宙中的一切物质都是从奇点开始的。奇点的密度和质量已经具备形成黑洞的条件。
在这个时候,科学家根据奇点的能量密度和膨胀率对奇点进行了区分。假如宇宙一开始膨胀的非常缓慢,即,当奇点爆发时,宇宙将首先膨胀,然后被宇宙中的物质和能量拉回,然后崩缩成黑洞。假如宇宙迅速膨胀,它将超过奇点内能密度的引力。奇点中的一切物质将迅速分散,整个宇宙将成为一个空的黑暗世界,宇宙中的物质再也无法聚集成星系。
03人们对于黑洞的理解
1、黑洞是否黑暗
当宇宙膨胀的速度与奇异的能量密度的引力相等时。整个宇宙将在平衡中扩张,这就是现在人类所生活的宇宙。我们不得不怀疑,奇点的存在和膨胀本身就在创造者的计划之中。
黑洞是否黑暗?在理论上,黑洞本身肯定是黑色的,黑暗到无法看到,因为黑洞甚至吸收了光。任何东西都逃不掉除了霍金的微弱辐射之外的引力。因此黑洞不会有光进入我们的眼睛,几乎没有先进的光学设备能够接收到黑洞的视觉电磁波,因此黑洞本身也可以说是无与伦比的。不能用什么方法看清它。
不过,尽管黑洞太黑,没有朋友,天文学家还是能探测到它的存在。例如,星系中心的黑洞人马座a早就被科技手段证实了。另外,他们还观察到其他被认为是黑洞的物体。科学家估计,银河系的黑洞至少有两百万个。
2、黑洞是如何发现的
由于黑洞是如此的黑,我们又如何发现它的存在呢?实际上,这是非常简单的,取决于周围空间和物体的作用。黑洞质量通常非常大,特别是星系黑洞,其质量通常为太阳的数百万至百亿倍。甚至一些星体黑洞也比太阳质量要大三倍。其巨大的引力可以对周围的太空和天体造成巨大的影响,就像星系中心的黑洞人马座a一样,它强大的引力控制着周围数十光年的空间,让许多恒星围绕它运转。
不过,尽管现在还没有发现黑洞,但并不意味着黑洞的位置一定很暗,甚至一些黑洞是明亮的。例如,Ton618黑洞拥有140万亿倍太阳光度,可以说亮到没有朋友,在104亿光年外就能很容易地发现。
那这个黑洞为何如此明亮呢?由于是类星黑洞,这些黑洞质量非常大,甚至可以达到星系的质量。他们的吸积盘都很大。这颗吸积盘在黑洞周围发出非常明亮的光,比一颗恒星还要亮得多。而超新星发光时间较短,但可以长时间持续发光。
围绕黑洞的吸积盘发出如此明亮的光的原因在于它强大的引力能把物质分解成比原子更小的状态。这种材料在分解过程中高速旋转,相互碰撞、摩擦会释放出巨大的能量。但由于他们的光不在黑洞的视觉范围内,所以他们能发出光。我们是否在黑洞的视域里看不见。
在宇宙中仍然有大量的物质存在。不管是星系的中心还是边缘,基本上黑洞存在的地方都有大量的物质可吸收,因此,在物质吸收的过程中也会出现上述现象,但大多数黑洞吸收的物质并没有类星体多,恒星黑洞体积小,直径一般不超过100公里,因此光度很低,不容易看到。
但是实际上,如果它靠近黑洞的话,你就能看到它们发出的微弱的光。他们的光度和他们吸收的物质的数量成比例。吸光多光强,吸光少。这几乎是每一个黑洞。由于黑洞并不能吸收物质,所以只要黑洞吸收物质,它就释放出光,但是它的发光部分超出了黑洞的视界范围,在它的边界范围内没有光。
结语:黑洞人们主要研究的对象,它的诸多秘密等待着人们的探索,如果人们能够了解到宇宙中黑洞的秘密,掌握黑洞存在的原因,那么人们对于宇宙的秘密或许已经了解了很多,人们可以考虑进入宇宙中探索。
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