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黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?

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online_member 发表于 2019-3-7 21:40:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?
作者:一点资讯
online_member 发表于 2019-3-7 21:41:25 | 显示全部楼层
黑洞与其他致密星相比最重要的特征就是它的施瓦西半径(视界半径) 黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?15 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588 要大于表面半径 黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?807 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588由于任何辐射都不可能从黑洞的视界半径内辐射出来,因此理论上黑洞是不可以直接被“看”到的。对于其他致密天体,例如以中子星为例,它的典型质量为 黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?429 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588,对应的施瓦西半径为 黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?148 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588 ,此数值要小于典型的中子星半径 黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?772 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588 。因此中子星存在一个物理的可观测“表面”,通过X射线望远镜可以探测到中子星表面的黑体辐射能谱,以及中子星旋转自遮挡产生的X射线脉冲等现象。这也是在观测上区分中子星与黑洞的重要依据之一。
但是,宇宙中任何质量或能量的存在,都会导致它周围的时空发生改变,并通过引力作用影响周围其他物质的运动。显然天体的引力作用半径可以比施瓦西半径和表面半径大很多。例如,以太阳为例,它的施瓦西半径为 黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?5 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588 ,表面半径为黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?760 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588 。但太阳引力作用范围,在地球处是 黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?84 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588 。在观测上可以通过测量地球的质量(相对太阳可忽略不计)、绕太阳运动的周期(1年),由开普勒公式 黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?168 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588 求得太阳的质量。
同样地,黑洞的引力对周围天体运动的影响范围是可以远大于黑洞的视界半径的。因此天文上可以通过观测黑洞附近的天体、吸积盘中的物质的运动学特征,从而推断黑洞的性质(例如质量、自旋)。从这个角度来讲,黑洞是可以间接观测的
举个例子,在银河系的中心存在一个高恒星密度的星团(NSC:Nuclear Star Cluster),而在NSC的中心存在一个超大质量黑洞黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?558 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588 (如下图)。观测发现黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?174 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588附近的恒星存在绕黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?115 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588的周期性运动。通过测量恒星到黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?516 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588的距离,以及运动的周期,可以估算黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?894 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588的质量。
黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?505 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588
银河系中心超大质量黑洞(黄色十字位置)及其附近大质量恒星
黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?575 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588
银心恒星绕中心黑洞的运动轨迹,检测时间长达25年。
黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?487 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588
恒星S2绕中心黑洞的运动轨迹,已经绕转了一圈多,轨道周期为16年。
例如,上图是Gillessen等人通过测量黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?173 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588附近的恒星S2绕黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?923 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588的运动轨迹,他们精确估算黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?546 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588的质量为 黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?365 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588 。如此大的质量,除了是超大质量黑洞之外,很难想像还有什么其他类型的天体,能对S2产生如此强大的引力作用,而且不产生与其质量相当的电磁辐射。
如果说通过探测黑洞引力势阱内可见可见物质的运动学特征只能算是间接测量黑洞性质的话,那么通过引力波探测器,则可以直接观测黑洞附近的时空性质,甚至是黑洞视界附近的时空扰动特征。下图是人类探测到的第一个引力波(GW150914),也是人类观测到的第一对双黑洞并合事件示意图。从图中可以看到,在旋近(inspiral)阶段,随着双黑洞轨道间距收缩,引力波信号的频率越来越快,并且强度逐渐增加;在并合(merger)阶段,两个黑洞的视界面相接合并,引力波信号强度与频率均达到最大值;在铃宕(ringdown)阶段,并合后的黑洞视界的扰动随着能量释放逐渐降低,引力波信号强度逐渐降低,最后趋于平静。
黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?656 / 作者:ling332601 / 帖子ID:44588
online_member 发表于 2019-3-7 21:42:21 | 显示全部楼层
在撒满鱼干的黑色地毯上寻找黑色的猫
41_avatar_middle
online_member 发表于 2019-3-7 21:42:31 | 显示全部楼层
黑洞一看这名字便知黑洞是“黑”而且看不见的。
而人们之所以发现了它,是因为黑洞有强大引力。引力塑造了他周围的一切。恒星围绕它旋转,速度十分快。人们通过观测恒星,发现了恒星围绕的一个点,这个点引力十分强,科学家计算出了它的质量。而计算出来的质量,比巨大恒星质量还要翻好几倍。于是科学家立刻用望远镜,观察那一点,认为发现了另一种新天体,可是那里却什么也没有......爱因斯坦的理论指出引力其实是物质弯曲时空的表现,而那些恒星围绕的点似乎把时空表面捅了一个洞。由于这个洞看起来是黑的,黑洞这个词就被创造出来了。
而另外一种观测方式,在一些特别的星系中间,有强大的光源发出射线,十分明显。科学家们对其十分有兴趣。由于它处于星系的核心位置,而那时科学家已经了解到了,星系与黑洞有密切关系。就出现了光源便是黑洞的想法,而这一想法已得到我们的认可。不过注意这种现象只有在黑洞“进食”时才会出现。黑洞吞噬物质时,诸多物质在他旁边环绕,不断摩擦,产生光和热。再由黑洞的磁力作用去将它们猛抛出,磁场就像一位棒球打手,把辐射击向了我们遥远的家乡地球。不过这样也证明了,黑洞不完全是黑的。
这就是科学家们观测黑洞的大概过程,虽然这么说,但黑洞的存在依然有疑惑。
再说了我们又无法真正判定它的存在,就像人们发现地球是圆的一样,地球就在脚下,可是几百年以前我们还以为地球是方的。何况是几百光年外的黑洞呢?
未来仍是模糊的,黑洞的奥秘我们终会参透!!!
黑洞被观测到了吗,黑洞存在吗?636 / 作者:zyby / 帖子ID:44588
online_member 发表于 2019-3-7 21:43:28 | 显示全部楼层
黑洞目前无法直接被观测到但是科学家通过间接方式已经证实了黑洞的存在
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