什么是黑洞?

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黑洞是可怕的,宇宙中的一些最有趣和神秘的物体。这可能是为什么他们是这么多科幻故事,天文文章和研究论文的主题。但是什么是黑洞?黑洞基本上是空间中的物体,这是非常大规模的,绝密没有什么可以逃脱他们的引力拉力,包括光(这就是为什么被调用的原因 黑色的 孔)。这导致了一些有趣的情景,就黑洞周围的立即区域的物理学。

一般相对论理论假设具有质量曲线的任何东西的东西,并且这种曲率是我们所知道的重力。最受欢迎的(和高度描述性的)示例,以说明这是如何运作的橡胶板。成像,你有一块合理教导的大片弹力橡胶。该纸是空间织物的二维表示(具有三维,而是为了简单和易于插图’ll使用两个)。如果您在纸上放置一个小大理石,它将在橡胶中进行小凹痕。想象一下,大理石是一个星球,如果你有一个那些凉爽的玻璃条纹大理石,它甚至可能看起来像木星。在大理石上滚动小鹅卵石(它创造自己,非常小的缩进),您可能会发现鹅卵石的角度朝着大理石的缩进。基本上,大理石由于其重力而向其拉动小卵石。

现在,如果您在纸上放置保龄球,这更为巨大,它会产生更大的缩进,这可能会像滚动一样捕获鹅卵石。保龄球将在这个例子中表示像一个明星的东西。一个黑洞是一颗星的质量,但在一个非常小的空间,足以缩进橡胶板足够的橡胶板,使你没有在一定距离内缩小黑洞的缩进–无论你做多快–可以逃脱。一个黑洞周围的区域,没有任何东西可以逃脱被称为活动范围,这面积有多大取决于黑洞本身的大小。

当具有高于3个太阳能质量的核心的星形靠近其寿命的核心的星形时,恒星黑洞形成,并且星内的融合过程不再充分推动向内的重力,导致恒星局部局部。一旦星形内部被压缩到一定的半径以下– named the Schwarzschild Radius 在制定它的数学呢?–形成黑洞。

黑洞的结构。图片信用:NCSA
黑洞的结构。图片信用:NCSA

超大分离的黑洞是那些在星系中心形成的黑洞,他们可能在数十亿的太阳能群众中进行范围。例如,银河系中心的超大迹象黑洞具有约40,000个太阳的质量,以及围绕它的物质– called the ‘accretion disk’ –是一个旺盛的40亿太阳。超级分类的黑洞如何形成?这里’S一篇关于超级分类的黑洞的优秀详细文章,这些文章过于一些关于他们的形成的竞争理论。

根据他们的质量,黑洞有不同的尺寸。例如,如果太阳是一个黑洞(它赢了’但是,因为它,因为它’S核心太小),黑洞的半径约为3km(1.86英里)。如果通过一些奇怪的情况,地球被压实成小于其Scwarzschild半径的空间,黑洞将大致为花生的尺寸。

在一个黑洞的中心谎言所谓的 奇点,黑洞的质量被压缩到零的体积,并且一般相对性的能力描述在这里发生的事情发生故障。

我们如何知道黑洞存在,如果他们不存在’t emit any light? 恒星黑洞的证据 通过观察其在二元系统中的相互作用,并且可以使用X射线望远镜观察超大的黑洞,以及通过在星系中的星星上施加的重力。

要了解有关黑洞的更多信息,网络上有很多资源。对于初学者, 湖bles. 有一个很好的百科全书,如下 Stardate.org.。您还可以查看我们的剩余部分在黑洞中 空间指南,或听倍数 天文学演员 对象的剧集,喜欢 第18集或者问题显示 黑色,黑洞。

来源: 美国宇航局:黑洞, 美国航空航天局:星星, 多体学