黑洞是如何形成的?在黑洞里到底有什么样的东西?

根据黑洞的不同类别,它的由来也有所不同。黑洞内部可能藏着让我们前往另一个高维空间的“虫洞”。我们都知道,黑洞迄今为止是我们在可观测宇宙内发现的一种最神秘莫测的天体。它的存在,不仅代表着广袤无垠的宇宙中出现了一个“清道夫”;

也代表着,人类天文学的未来发展道路:毕竟,现代物理学认为,黑洞就是最好的“大型干涉高能物理实验室”。因此,黑洞,一直都吸引着很多孜孜不倦的学者对其进行探索。

那么,黑洞又有着怎样的来头呢?其实,根据黑洞的不同类别,它的由来,也有着很大的区别。比如说,可观测宇宙内最常见的史瓦西黑洞,它是上世纪著名物理学家爱因斯坦和史瓦西共同提出的概念,在二零一七年,通过NASA的高清成像已经得到了证实。

史瓦西黑洞,就是俗称的微型黑洞和中型黑洞。它们一般是足够质量的中子星进行碰撞;和大质量恒星坍缩之后形成的‘超新星’,爆发之后的产物。总而言之,这类史瓦西黑洞一般体积不会超过太阳的五十倍左右。

除此之外,还有所谓的“克尔黑洞”。克尔黑洞是极其少见的超大质量黑洞,我们银河系内部的银心黑洞,质量已经达到了太阳的三百三十万倍以上,体积更是无法估量,它就是一个标准的克尔黑洞。

克尔黑洞,一般被认为是早在宇宙大爆炸的初期,跟随奇点膨胀而来的天体,因此角动量也是“正无穷大”。而黑洞的内部,学术界普遍认为是一个“史瓦西奇点”。

同时,史瓦西奇点会造成大量的时空紊乱现象,因此,黑洞的吸积盘附近也可能会有一个虫洞,虫洞,就是我们发现另一个高维宇宙的大门。

黑洞是怎么形成的?黑洞中是什么样的?

黑洞是宇宙中最神秘的天体

黑洞是人类目前认知的宇宙中最神秘的天体,人类对于黑洞的了解知之甚少。黑洞是一种质量极大,密度又极小的天体,质量甚至比很多恒星的质量还要巨大,同时黑洞也有着巨大的引力,可以将黑洞周围的所有物质全部吸引到黑洞中去,一旦被黑洞所捕捉,目前还没有物质能够逃脱,连宇宙中速度最快的光也无法逃脱,可见黑洞的可怕,正是因为黑洞的特殊性,以及人类科技水平的受限,所以人类对黑洞的了解几乎为零,也让黑洞成为最神秘的天体。

黑洞的形成很特殊

宇宙中天体的形成都是比较特殊的,恒星和行星都是在星云中诞生,而黑洞则是在恒星上诞生。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽死亡后,发生引力坍缩产生的,也就是说恒星的质量越大,内核所蕴含的能量越大也就能够生成越强大的黑洞,但是并不是每一个恒星在死亡的时候都会变成黑洞,黑洞的形成也是有概率性的,而距离我们最近的黑洞有可能就是几十亿年后衰变的太阳了。

黑洞的内部无人可知

因为黑洞的特殊性,导致没有任何物质能够逃脱他的引力,都会被它吸收,但是黑洞的内部我们并不知道有什么,有可能只是无尽的黑暗,就和我国古代的神话传说中的归墟一样,可以无限的吞噬;也有可能黑洞其实是另一个宇宙形成的开始,将所有物质吸引然后制造成一个新的宇宙;同时也有可能黑洞其实是另外一个宇宙的入口等等,人类关于黑洞的猜想从未停战,但是受限于人类的科技水平,只能停留在猜想上,但是我相信人类未来一定会探索出宇宙的秘密。

黑洞里面到底是什么

黑洞里面是各种被吸入的结合体。黑洞是由大质量恒星坍塌形成的,黑洞内部是什么,科学界至今没有定论,因为黑洞内部是一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小的时空奇点,已知任何物理定律都在奇点处失效,而且,人类对黑洞的了解知之甚少。

黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因黑洞引力带来的加速度导致的摩擦而放出x射线和γ射线的“边缘讯息”,可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹来得出,还可以取得其位置以及质量。

关于黑洞的其他知识。

黑洞通常是因为它们聚拢周围的气体产生辐射而被发现的,这一过程被称为吸积。高温气体辐射热能的效率会严重影响吸积流的几何与动力学特性。

已观测到了辐射效率较高的薄盘以及辐射效率较低的厚盘。当吸积气体接近中央黑洞时,它们产生的辐射对黑洞的自转以是中央延展物质系统的流动。吸积是天体物理中最普遍的过程之一,而且也正是因为吸积才形成了我们周围许多常见的结构。

黑洞是什么?怎么形成的?黑洞里面是什么样子?

问:黑洞通向哪里?

答 :让我们从黑洞是什么开始回答这个问题。

黑洞产生于庞大恒星的陨落。恒星的质量非常大,这意味着恒星的引力也非常大,正是引力使你可以站在地球上,而不会飘向太空。

图解:位于M87中心的超大质量黑洞,推估质量达太阳的数十亿倍。这是人类史上第一张直接对黑洞观测的天文影像,由事件视界望远镜所拍摄,发表于2019年4月10日。

恒星是由大量灼热的气体组成的星体,释放出大量的热量,从里往外地推动恒星。

黑洞是什么形成的黑洞的里面是什么-黑洞是什么东西形成的

通常来说,引力产生的拉力和热力产生的推力会彼此平衡,但是随着恒星“渐入暮年”,它将燃尽内部的燃料,推力也会逐渐减小。此时引力大获全胜,恒星所有的物质由于引力被向内拉去,最终成为一个点,就是我们所说的黑洞。

黑洞无法逃离

因为黑洞是由大量物质挤在很小的空间而形成的(用物理学语言说叫做密度很大),它能够产生巨大的引力,吸引一切靠近它的东西。

它产生的拉力非常强大,如果你过于靠近它,甚至拼尽全力快速经过它,都免不了被吸过去的命运。这被航天学家称作黑洞表面,一旦落入黑洞表面就绝无可能逃离。

图解:大麦哲伦云面前的黑洞(中心)的模拟视图。请注意引力透镜效应,从而产生两个放大,以星云最高处扭曲的视野。银河系星盘出现在顶部,扭曲成一个弧形。

黑洞之所以叫做黑洞,是因为如果我们给黑洞拍一张照片,照片上什么也看不到,没有光线能够从黑洞中逃逸出来,而相机的原理就是记录光线,你只能看到黑洞周围黑黢黢的一个环。

图解:上:艺术家描绘超大质量黑洞从邻近的星体上抽走物质。 左下:超大质量黑洞的X光映像。 右下:超大质量黑洞的光学映像。

可惜的是,没有照相机能做到。航天学家们只能通过黑洞拉扯物体,趁物体尚未被完全吸进去的过程来一窥其貌。没有办法看到黑洞里面的样子

所以,黑洞通向何方?

图解:超大质量黑洞从吸积盘中吸积的概念图。

现在,让我们来回答这个大问题:当你进入黑洞之后,会发生什么?答案目前尚不可知,但我们正在试着解答!

一个说法认为,黑洞是虫洞的大门,虫洞连接着两个平行的空间,这意味着你可以跳进黑洞,然后来到宇宙的另一个角落,甚至是一个与我们的宇宙完全不同的 平行宇宙。

图解:若地面附近有一个虫洞,它可能是这样的

航天学家花了大量的时间试图描绘虫洞的结构和原理,但除非能找到真正“看到”黑洞的方法,否则我们永远无法得知进入黑洞后是怎样的情景。

也许有一天你会变成一个科学家,解决这些未解之谜,所以继续 探索 这些神奇的问题吧!

相关知识延伸阅读

在广义相对论中,白洞是一种理论推测出来的时空区域,物质与光线无法进入这个区域中,但是可以从这个区域中向外出现。白洞的性质与黑洞相反,光与物质可以进入黑洞中,但是无法从黑洞中离开。这个理论最早由伊戈尔·德米特里耶维奇·诺维科夫在1964年根据对史瓦西解的计算,而提出这个假设。

图解:最大扩展黑洞时空结构图。水平方向是空间,垂直方向是时间。

目前已经有许多证据显示黑洞存在,到现在还没有任何证据表明白洞存在,因此白洞仍然只是一种由理论推导而出的假想星体。白洞的存在也违反热力学定理,因为热力学认为熵不是保持不变就是增加,但白洞会使熵减少。于2012年发表的一篇论文认为宇宙形成最初的大爆炸是短暂喷发的白洞。在论文中,作者还认为白洞理论可以解释2006年发现的伽玛射线暴——GRB 060614。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. Ayue- theconversation

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