普通天文学/黑洞/简介
黑洞是一个引力场非常强大的天体,以至于没有任何东西,甚至包括辐射或光,能够逃逸。事件视界是赋予这个象征性表面的名称,在这个表面以内,引力变得不可抗拒。该表面的逃逸速度等于光速,因此即使光也无法逃逸,因此它变得不可见。因此,黑洞是不可探测的,除非通过它们留下的破坏轨迹或它们与附近物体的相互作用。
关于黑洞的理论表明,当一定量的质量存在于空间的无限小区域(被称为“裸奇点”)时,四维空间中所有路径都向内弯曲,强行将所有形式的物质拉向源头。这种致密的太空区域,即黑洞,据预测是在一颗巨大恒星坍缩或两颗中子星碰撞后形成的。然而,考虑到后者的稀有性,前者据说是迄今为止更常见的情况。
黑洞模型的许多方面仍然存在未解之谜,黑洞的本质在很大程度上仍然未知。关于黑洞是什么样子以及内部存在什么的理论层出不穷,黑洞是科幻小说中经常出现的元素。有些人甚至认为,黑洞可能是通往其他宇宙或具有截然不同的物理定律的平行现实的通道。
在接下来的主题中,我们将探讨这些理论,同时探索我们已知的关于黑洞的信息,以及具有强大引力场以至于没有任何东西能够逃逸的天体概念的历史。我们将讨论黑洞的性质,以及这些性质对周围时空和物质的影响,以及如何利用这些性质以及它们产生的影响来探测这些隐形的怪物。最后,我们将考察黑洞可怕的一生,从它在被摧毁的恒星的燃烧残骸中诞生,到它逐渐蒸发。第二种类型的黑洞被称为恒星级黑洞:它是由一颗大质量恒星的引力坍缩形成的。恒星级黑洞的质量范围从 3 个太阳质量到数千个太阳质量。我们的银河系中有几个恒星级黑洞,它们比银河系中心超大质量黑洞更靠近我们。第三种类型的黑洞被称为中等质量黑洞:中等质量黑洞位于球状星团的中心。天文学家认为,碰撞的恒星可能形成了中等质量黑洞。第四种类型的黑洞被称为超大质量黑洞:超大质量黑洞位于银河系和其他活跃星系的中心。理论上,一颗恒星级黑洞会形成,并在多年的过程中吸入大量的物质。另一种理论是,一群类似恒星的黑洞会形成,然后合并成一个超大质量黑洞。
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