黑洞是如何形成的?黑洞是一种什么样的恐怖怪物?为什么它能吞下任何靠近它的东西?宇宙中有多少这样的东西?...

1.黑洞的形成:

黑洞的过程类似于中子星。恒星的核心在自身重力的作用下迅速收缩、坍缩和爆炸。当核心的物质全部变成中子时,收缩过程立即停止,被压缩成致密的恒星,内部的时空也随之压缩。但在黑洞的情况下,由于星核的质量如此之大,以至于收缩过程无休止地进行,中子本身在挤压引力本身的吸引下被磨成粉末,剩下的就是密度难以想象的物质。由于高质量产生的力,任何靠近黑洞的物体都会被它吸进去。黑洞开始吞噬恒星的外壳,但黑洞不可能吞噬那么多物质。黑洞会释放一些物质,发出两种纯能量——伽马射线。

也可以简单理解为:通常情况下,恒星一开始只含有氢,恒星内部的氢原子无时无刻不在相互碰撞,发生聚变。由于恒星的质量很大,聚变产生的能量与恒星的引力竞争,维持恒星结构的稳定。聚变的结果是,氢原子的内部结构最终发生变化,破裂,形成新元素——氦。然后,氦原子也参与聚变,改变结构,生成锂。以此类推,按照元素周期表的顺序,会依次生成铍、硼、碳、氮。恒星会坍缩,直到产生铁。这是因为铁元素相当稳定,不能参与聚变,但它存在于恒星中,导致恒星中的能量不足以与大质量恒星的引力相抗衡,从而导致恒星坍缩,最终形成黑洞。说它“黑”,就是说它像宇宙中的无底洞。任何物质一旦掉进去了,都逃不掉。像白矮星和中子星一样,黑洞可能是由质量比太阳大几倍的恒星演化而来的。

当恒星老化时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),中心产生的能量也快用完了。这样,它就不再有足够的强度来承受外壳的巨大重量。于是在外壳的重压下,内核开始坍缩,直到最后形成了一个体积无限小,密度无限大的恒星。物质将无情地向中心点前进,直到它变成无限小的体积和无限大的密度。当它的半径收缩到一定程度(一定要小于史瓦西半径)时,质量造成的时空扭曲使得连光都射不出去——一个“黑洞”就这样诞生了。

2.既然黑洞的引力如此之强,以至于光都无法逃脱它的引力,那么黑洞一定也强烈地吸引附近的物质,也对遥远的物体有强烈的吸引力,包括星云和天体。黑洞吸引附近的光,各种辐射,星云,天体,质量和体积会越来越大,引力越来越强,会吸引附近更多的物质。不断增长的黑洞就像一个巨大的漩涡,贪婪地吞噬着附近的天体物质。宇宙经过长期演化,应该已经有很多银河系那么大的黑洞了。由于黑洞中心的巨大引力,它的运动形式必然是大黑涡吞噬恒星物质的运动形式,也就是说,在外观上,它必然表现为星云和恒星物质向这个“大嘴”黑涡前进的旋涡,即大黑涡吞噬恒星物质的旋涡流。

3.天文学家使用光学望远镜和X射线观测设备密切关注几十个双子座星座,它们的独特之处在于两颗恒星的大小相同,谁也不想捕捉谁,因此它们相互环绕。如果其中一颗恒星轨道变化不规则,亮度降低或消失,可能是因为附近有黑洞。

人类为探索黑洞进行了不懈的努力。最成功的是在肯尼亚发射的第一个X射线卫星观测系统,称为Uhuru。运行三个月后,这个设备感觉到了天鹅星座的异常。X-1恒星天鹅座发出的无线电波使人们能够准确确定它的位置。X-1比太阳大20倍,距离地球8000光年。研究表明,这颗明亮恒星的轨道发生了变化,因为它的隐形邻居——1黑洞是太阳的5到10倍,围绕X-1旋转的周期是5天,它们之间的距离是13万英里。这是人类最早确认的黑洞。宇宙中到底有多少黑洞,应该是无法计算的,因为宇宙的边缘至今没有被探索过,宇宙还在膨胀。