每秒吞噬一個地球,科學家發現生長速度最快黑洞,最后變成什麼?

天空之城 2022/07/21 檢舉 我要評論

黑洞,即使到今天為止仍然是宇宙中最神秘的天體之一,愛因斯坦的廣義相對論支持它的存在,當然我們也發現了黑洞在宇宙中是廣泛存在的。當我們抬頭仰望星空,會看見漫天的星辰,這些明亮的星星大部分都是銀河系內距離我們較近的恒星。

恒星發光發熱,主要是源于其內部不間斷的核聚變過程,以我們的太陽為例子,它的主要成分是氫,游離的氫核在太陽內核處,在高溫和高壓的環境下有幾率性的發生碰撞,這個過程就是核聚變過程。氫核的碰撞可以損失質量變成氦。

在太陽內部每秒鐘有6億噸氫發生核聚變過程,最后會生成5.95億噸的氦,整個過程中會有500萬噸的質量損失,這些質量會按照愛因斯坦的質能方程最終轉化為能量,而這些能量最終將以光和熱的形式向外傳播。

當恒星內部的核聚變「燃料」消耗殆盡,它們會走向命運的終點,太陽最終會變成致密星「白矮星」,這是一種高密度、高溫度、低光度的老年恒星。因為早期發現的白矮星,其表面溫度大多數超過8000K,呈現的顏色大多數是白色,因此稱之為「白矮星」,太陽變成白矮星后它的體積差不多相當于地球大小。

質量不同的恒星,經過核聚變走向生命末年,最終變成的致密星也不同,太陽最終變成白矮星,而那些大于太陽質量的恒星演化到生命后期會變成中子星和黑洞。

由恒星演化來的黑洞是宇宙中最常見的,除此之外還有預言中存在的原初黑洞,霍金認為在宇宙大爆炸初期,很有可能形成原初黑洞,它們的質量要更小,但到目前為止并沒有發現它們的存在。

除此之外便是超大質量黑洞,它們一般都存在于星系的中心,例如銀河新中心距離我們2.6萬光年的位置就存在一個超大質量黑洞,它的質量是太陽的數百萬倍。

3年前人類拍攝到了首找黑洞照片,它位于室女座橢圓星系M87的中心,距離地球5500萬,質量是太陽的65億倍,而第二張黑洞照片就是銀河系中心的黑洞!

最常見的黑洞還是由恒星演化形成的,但是不同的黑洞性質也千差萬別,例如《自然·天文學》期刊上一篇新論文,稱科學家在大麥哲倫星系毒蜘蛛星云中發現了首個休眠黑洞,它大約是太陽質量的9倍,距離我們16萬光年,這個黑洞就是最不活躍的那一種,它和一個大質量恒星構成雙星系統。

與之對應的另外一個極端,那便是超級活躍的黑洞,它們生長速度很快。

我們知道黑洞是宇宙中存在的特殊天體,從愛因斯坦的廣義相對論可以更好的理解,質量可以讓時空發生彎曲,而黑洞它們將會把時空彎曲成一個洞的形狀,當然我們肉眼是看不見的。

黑洞的性質比較獨特,沒有任何物質或者信息可以從黑洞中釋放出來,它們就是只進不出的,由于巨大的引力作用,黑洞可以不斷地吞噬其周圍物質,黑洞的質量也在不斷增加。

來自澳大利亞的一個科研團隊,發現了一個非常活躍的超大質量黑洞,它在瘋狂的「進食」,半個多世紀以來科學家一直都在尋找這樣快速增長的黑洞,候選目標就達到了88萬個,而J1144黑洞是目前科學家發現的增長速度最快的黑洞。

要知道這個黑洞的質量大約是太陽的30億倍,而往往這個規模的黑洞早都停止了如此瘋長,科學家目前也不清楚到底是什麼原因驅動著它瘋狂的吞噬增長,很可能是兩個星系的碰撞給這個超大質量黑洞提供了機會,多余的物質瘋狂的被它吞噬,幾乎每秒鐘就可以吞噬相當于一個地球的能量。

與之相比,銀河系中心的超大質量黑洞已經是小兒科了!

宇宙很神秘,人類文明目前所能企及的范圍是有限的,人類最遠的足跡才是38萬公里外的月球,最遠的探測器也不過是230億公里的旅行者一號。

很多人好奇,黑洞不斷的瘋狂吞噬,它們最終會變成什麼?

我們知道宇宙中最主要的天體便是恒星,它們就像是宇宙中能量之源,宇宙中的恒星在不斷孕育,而現有的恒星也在不斷消亡,我們假設宇宙中的總能量是固定的,那麼隨著恒星不斷的消亡,宇宙中最后也許只剩下黑洞。而這些黑洞不斷地吞噬物質,那麼宇宙最中間變成一個大黑洞嗎?

其實從黑洞的性質來看,不會有任何物質從黑洞中逃逸,但是霍金提出過一種說法,稱之為霍金輻射,通過霍金輻射的理論可以解釋黑洞丟失質量到最后消散的過程,大體意思便是丟失質量的速度大于吞噬質量的速度。

霍金認為根據海森堡的不確定性原理,宇宙中充滿著成對的「虛粒子」,它們隨時出現也會隨時碰撞泯滅消失,而在黑洞的「事件視界」處存在著這樣的一對粒子,具備負能量的被黑洞吸收吞噬,最終以質量形式在黑洞中消散,而另外被彈開的粒子是以霍金輻射的形式逃散,只要時間足夠黑洞可能會因為霍金輻射消失殆盡。

當然時間會非常漫長罷了,至少對于人類文明是這樣的!

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