03.02 黑洞既然是黑的那麼科學上有什麼辦法觀測它的存在?

科學黑洞


最主要的一個方法就是通過觀測黑洞周圍天體(主要是恆星)的運動軌跡和運動規律,然後加以分析確認黑洞的存在,特別在尋找超大質量黑洞的過程中,觀察周圍天體的運動表現很重要!

如果天文學家某些天體的運動方式非常詭異,速度非常快,這些天體就會成為長期觀察的對象,通過對它們速度和週期運動規律的觀察,可以間接得出是否存在黑洞!

舉個簡單的例子,比如說把我們的太陽換成同等質量的黑洞,對地球上的生命會有致命影響,但對地球本身的公轉幾乎沒有任何影響。科學家們雖然不知道地球附近有一個黑洞,但通過觀察地球的運動可以推斷出黑洞的存在,而不必想辦法直接觀測黑洞(也觀測不到)!

還有一種方法就是利用黑洞吞噬周圍天體和氣體雲過程中發出的能量極高的宇宙射線!我們都知道,黑洞具有很強的引力,常常會吞噬附近的氣體雲甚至是恆星,在吞噬的過程中,會產生極為猛烈的爆發!最明顯的爆發就是類星體,也就是星系中心的超大質量黑洞形成的吸積盤向外劇烈噴發宇宙射線的過程!

第三種方法就是利用“引力透鏡原理”,黑洞巨大的對周圍時空結構有巨大的影響,周圍經過的光線會因此而發生彎曲,天文學家可以根據光線彎曲程度等結果判斷天體形式,確定是不是黑洞!

當然還會有其他的方式來尋找黑洞,也請大家積極留言補充!只能說人類的智慧是無窮的,很多看似不可能做到的事情都被我們一一攻克!


宇宙探索


黑洞是宇宙中最奇葩的天體,密度極其高引力極其大,不過如果認為黑洞完全是黑的,就是一種誤解了,雖然它的名字叫做黑洞,但它並不一定就是黑的,有的黑洞甚至非常亮,而且宇宙中最為明亮的天體本身也是黑洞。


天文物理學理論上認為黑洞不單不發光,而且會吸收光,那麼這樣看來,黑洞的確是無比漆黑了,因為不會有光線傳出來,所以我們也無法看到黑洞的真正面目,但是黑洞存在於宇宙之中,它的周圍有著強大的引力場,所以它幾乎時刻都是在吸收物質的,那麼在它吸收物質的過程中,會將所有被它吸過來的物質拉碎,也就是會將任何氣態、液態、固態或者等離子態的物體拉碎到分子和原子狀態,進而再把原子拉碎到基本粒子的狀態,甚至進一步將夸克的狀態也扯碎。 那麼在這一步步拆解壓縮的過程中,物質圍繞黑洞旋轉的速度極快,相互之間有著強烈的摩擦,因此會有大量的能量釋放出來,而且這些物質的狀態變化也會釋放大量的能量,這導致黑洞的周圍會出現明亮的吸積盤,所以有的黑洞看上去是非常明亮的。


比如宇宙中有很多類星體,它們發出的光常常比整個銀河系所有恆星發出的光還亮很多,就是這個原因,也正是由於這樣的黑洞非常明亮,因此它們也是很容易發現的,有些類星體距離我們一百多億光年,我們仍然能看到它們。

不過並不是宇宙中所有的黑洞都會發出如此明亮的光,當一些黑洞的周圍沒有什麼物質可以吸收的時候,那就看不到它的光亮,雖然它也會發出霍金輻射,但是那種輻射非常微弱,如今的望遠鏡還很難觀測那樣微弱的輻射光,不過黑洞可以對周圍的天體施加引力影響,比如某顆恆星在某片區域中一直做橢圓形的軌道運動,然而中間看上去卻空無一物,那麼通常就可以判斷這顆恆星在圍繞一顆黑洞運行。



比如在我們的銀河系中心,就有一顆質量高達430萬倍太陽質量的黑洞人馬座a,周圍有上百顆恆星都在圍繞著它運行,甚至整個銀河系的運行狀態都和它有很大關係,然而我們卻看不到它的存在,只能從這些恆星的運行軌道上去分析這個黑洞存在的位置。


科普大世界


黑洞雖然不反射出光線,但是如果它是真實存在的天體,那麼必然由於其強大的引力會對周圍的物質產生影響,事實上,天文學家就是依賴於黑洞強大引力對周圍環境的引力影響才推斷出黑洞的存在。

黑洞——吸積、蒸發、毀滅。

黑洞可以吸收它周圍的一切物質,這些物質在被吸入時會放出γ射線等邊緣訊息,黑洞也正是由於它聚攏周圍物質而放出輻射才被天文學家發現的。

另外還可以通過恆星、星際雲氣團的繞行軌跡推測出黑洞的存在,因為黑洞具有極強的引力,會對普通天體的運行軌道產生極大影響。

上個世紀七十年代,英國物理學家霍金證明黑洞具有溫度,且它會發光、發熱,甚至會爆炸終結一生,通常大質量的黑洞溫度低,蒸發的速度就慢,而小質量的黑洞溫度極高,蒸發很快,一個小行星質量的黑洞會在立刻就消失掉。

普通黑洞一般是大質量恆星演化末期進行超新星爆發後的產物,但是天文學家預測宇宙中存在更大的原生黑洞,這些黑洞不同於普通黑洞,它們不是恆星演化末期的產物,而是跟隨著宇宙剛剛爆炸時產生的極高溫、極高壓形成的,它們很可能存在至今。


科學船塢


黑洞很難直接觀察到,

但引力效應擺在那,周圍大片天區會呈現異常,

“側面"看,一大堆天體圍著一個區域轉,

“正面"看,會發現有一小片天區恆星像是分佈密度不一樣,像是通過一個琉璃球看東西似的,圖像發生較嚴重的扭曲變形,


星輝650


一般黑洞都由超新星坍縮轉化而來,因此首先要鎖定超新星爆發的區域,但黑洞不會在它原地出現,一般要在要擴大數倍範圍尋找它。實際上用這個辦法尋找效果良好。

2020-1-17


手機用戶54578927414


既然科學還沒有辦法,那怎麼知黑洞是黑的?且存在呢?且說是當下科學的理論沒“黑洞”等無法詮釋所觀測的宇宙變化,哪又為什麼科學家不去反思過去的理論,甚至是人類自己的認知呢?進一步說是過去的理論是經過實踐所檢驗的,不容置疑的。這種科學認知是否違背科學本身呢?若所謂的科學被意識形態,以及所謂的國家利益,地域政治所捆綁,再談科學還科學麼?說黑的東西人看不見,得用光照。若照不見,那就得照自己了。


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