莫容山
黑洞是人類眼中謎一樣的天體,從來沒有人親眼見過它—— 這是因為黑洞是一種引力極強的天體,連光都不能逃脫,所以我們無法直接觀測到黑洞。
黑洞的前世是什么物質(zhì)?它是由恒星變成的。說它“黑”,是指它像宇宙中的無底洞,任何物質(zhì)一旦掉進去,似乎就再也不能逃脫。
雖然人類看不到它,但可以通過測量它對周圍天體的作用和影響,來觀測或推測它的存在。
那恒星是如何變成黑洞的呢?
它的誕生過程有點像中子星的產(chǎn)生過程,恒星的核心在自身重力的作用下快速地收縮,產(chǎn)生強力爆炸。當核心中所有的物質(zhì)都變成中子時(中子是原子核的組成部分),收縮過程立即停止,中子星被壓縮成一個密實的星體,同時也壓縮了內(nèi)部的空間和時間。
由于恒星核心的質(zhì)量大到使收縮過程無休止地進行下去,中子被自身壓力碾成粉末,剩下的是一個密度大到難以想象的物質(zhì)——黑洞。
質(zhì)量巨大的黑洞是否會“長生不老”,永遠都活著?不是的,黑洞也會爆炸、死亡。
當黑洞的質(zhì)量越來越小時,它的溫度會越來越高。越來越小的黑洞以極高的速度向外輻射能量,溫度快速升高,導致爆炸的發(fā)生。
最小的黑洞
最小的黑洞僅僅是太陽質(zhì)量的3.8倍,其直徑為24公里。盡管這個黑洞是小個子,但它卻是破壞力極強的“引擎”。它與其他黑洞一樣,從伴星那里偷取氣體,使自己升溫。
最大的黑洞
宇宙中最大質(zhì)量的黑洞是太陽的180億倍,相當于一顆小型星系。這個龐然大物,潛伏在OJ287類星體,該類星體距離地球35億光年。2008年,天文學家通過觀測一個較小黑洞(該黑洞的質(zhì)量相當于太陽的1億倍)感受到的這個龐然大物的引力場作用,來推測出這個超大黑洞的質(zhì)量。
最年輕的黑洞
科學家新近發(fā)現(xiàn)的最年輕黑洞——“嬰兒黑洞”,為超新星SN1979C的殘骸物質(zhì),該超新星位于M100星系,大約距離地球5000萬光年,也是距離地球最近的黑洞。
旋轉(zhuǎn)最快的黑洞
黑洞是靜止的嗎?不是的。黑洞不僅在宇宙空間吞噬氣體,如果形成黑洞的恒星快速旋轉(zhuǎn),那么這個黑洞也會持續(xù)旋轉(zhuǎn)。相比靜止狀態(tài)的黑洞,旋轉(zhuǎn)黑洞能夠更好地控制環(huán)繞其周圍的宇宙物質(zhì)盤。
人類目前已知的旋轉(zhuǎn)最快的黑洞,大約每秒鐘旋轉(zhuǎn)1000次,這一速度是在快速旋轉(zhuǎn)的恒星崩潰之前測定的。