人類怎樣才能觀測到黑洞?科學家:我們目前只能使用“排除法”

人類怎樣才能觀測到黑洞?科學家:我們目前只能使用“排除法”

“黑洞”可謂是宇宙當中最神秘的星體了,由於黑洞的“密度”極大,導致他的逃逸速度超過了光速,所以連光都無法從黑洞逃脫。可是我們知道,人類能夠看到其他的東西,都是因為這些東西的表面反射出了光,傳到人類的眼中。那麼既然黑洞是一個無法反射光線的物體,那麼人類又是如何觀測到黑洞的呢?

人類怎樣才能觀測到黑洞?科學家:我們目前只能使用“排除法”

首先我們來回顧一下人類對“黑洞”的研究歷史。首先是愛因斯坦在提出了廣義相對論的時候,就預言了黑洞的存在;之後由史瓦西計算出了黑洞的大小和“視界”;再然後惠勒為黑洞命名,同時推斷出了它的部分性質;再到後來霍金提出了“霍金輻射”,指出黑洞並非“只進不出”,而是在用一種我們探測不到的方式在釋放能量……

人類怎樣才能觀測到黑洞?科學家:我們目前只能使用“排除法”

可是說了這麼多,我們人類直到現在還沒有直接地觀測到過黑洞——因為從光學的角度來講,黑洞是不可能被人類直接觀測到的。以人類目前的科技水平,也只能通過黑洞周圍一些星體的狀態,來推斷它們附近是否存在黑洞,最後再用排除法確認黑洞的存在。可是說來容易,實際上探尋黑洞的蹤跡卻沒那麼簡單:因為黑洞是一種質量很大,而體積卻很小的高密度星體。如果把太陽壓縮成黑洞,那麼它的直徑就只有3公里那麼大;如果把地球壓縮成黑洞,那大小更是隻相當於一粒花生米左右。所以在宇宙中觀測黑洞的難度,也就可想而知了。

人類怎樣才能觀測到黑洞?科學家:我們目前只能使用“排除法”

黑洞通常存在於一明一暗的“雙星系統”,或者是巨大星系的內部核心。目前科學家尋找黑洞時,主要也是針對這兩個地方。在雙星系統當中,一般兩顆恆星都是非常明亮的,但是如果其中一個是黑洞,那麼它就會吸收黑洞半徑中的光線,導致“雙星系統”變得一明一暗。例如科學家在2014年發現的編號為“MAXI J1659-152”的黑洞,就和它的紅矮星夥伴,形成了一個雙星系統。

人類怎樣才能觀測到黑洞?科學家:我們目前只能使用“排除法”

至於第二種存在於巨大星系內部核心的黑洞,那最好的例子就是銀河系中心的黑洞了,這個黑洞被科學家命名為“人馬座A*黑洞”(Sgr A*)。這個黑洞的質量大約是太陽的400萬倍,也是距離地球最近的超大質量黑洞。同時也正是這個黑洞,維繫著銀河系這個龐大星系的運轉。同時從人馬座A*黑洞附近的行星運行軌道來看,這個大黑洞的周圍,還存在著許多的小黑洞,尚未被人類全部發現。

人類怎樣才能觀測到黑洞?科學家:我們目前只能使用“排除法”

所以科學家在發現了黑洞可能的存在“蹤跡”後,還要通過“排除法”來確認黑洞的存在。如果能夠排除它是“中子星”或者“白矮星”之後,基本上就能夠確認黑洞的存在了。目前這也是科學界普遍認同的一種,確認黑洞存在的方法。雖然聽起來頗為“無奈”,但是畢竟人類的科技水平還十分有限,沒有其他的辦法確認黑洞的存在,所以只能使用這種“排除法”。


分享到:


相關文章: