吞噬物质的黑洞,它的增长也会受到限制吗?

2024-05-13

1. 吞噬物质的黑洞,它的增长也会受到限制吗?

通常,只要将足够的物质挤压到足够小的空间中,就会产生黑洞。有强有力的证据证明黑洞并不只有一种类型,除了常见的恒星黑洞以外,还有中质量黑洞和超大质量黑洞,它们之间最大的区别就在于质量的悬殊。恒星黑洞和中质量黑洞都是大质量恒星演化的自然结果,但超大质量黑洞的起源则仍是一个谜,它们只存在于星系中心。目前尚不清楚它们是形成于形成星系的气体云的初始坍塌、来自恒星质量黑洞的逐渐增长、来自中心位置的黑洞群的合并,还是因为其他机制而形成。

关于恒星黑洞的质量,因为它绕着看不见的伴星运行,我们可以通过观察恒星的轨道加速度来推断。同样的道理,通过使用围绕中心黑洞旋转的气体云的轨道加速度,便可以确定超大质量黑洞的质量。当轨道加速不能用于确定黑洞的质量时,天文学家还可以通过测量落入黑洞物质所产生的X射线光度,以对其质量设置下限,因为流出的X射线压力必须小于流入物质黑洞重力的拉力。比如,估算在距离M82星系中心约600光年的密集星团中所发现的黑洞质量,科学家们发现该黑洞的质量必须大于500倍太阳质量,这比已知的恒星黑洞大得多,但又比超大质量黑洞小得多,所以它被称为中质量黑洞。

而具有数百万颗恒星质量的超大质量黑洞,则被认为位于大多数大型星系的中心。通过光学和无线电观测观测表明,恒星或气体云的速度急剧上升,环绕着星系中心,高轨道速度意味着巨大的东西正在形成一个强大的引力场,正在加速恒星。通过X射线观测表明,可能是由于物质进入黑洞,在许多星系的中心产生了大量的能量。如何在银河系的中心形成超大质量黑洞?其中一个想法是,在数百万年的过程中,一个单独的星形黑洞形成并吞噬了大量物质,以产生超大质量黑洞。而另一种可能性则是形成了一簇星形黑洞,并最终合并成一个超大质量黑洞,或者,单个大型气体云坍塌形成了超大质量黑洞。

而具有数百万颗恒星质量的超大质量黑洞,则被认为位于大多数大型星系的中心。通过光学和无线电观测观测表明,恒星或气体云的速度急剧上升,环绕着星系中心,高轨道速度意味着巨大的东西正在形成一个强大的引力场,正在加速恒星。通过X射线观测表明,可能是由于物质进入黑洞,在许多星系的中心产生了大量的能量。如何在银河系的中心形成超大质量黑洞?其中一个想法是,在数百万年的过程中,一个单独的星形黑洞形成并吞噬了大量物质,以产生超大质量黑洞。而另一种可能性则是形成了一簇星形黑洞,并最终合并成一个超大质量黑洞,或者,单个大型气体云坍塌形成了超大质量黑洞。

吞噬物质的黑洞,它的增长也会受到限制吗?

2. 被黑洞吞噬的东西又变成了什么物质?为何黑洞会吞噬东西?

我们知道黑洞的质量巨大,据现阶段的信息看来,人们观察到的最少的黑洞,它的质量也是日光的十几倍,因而你能想像一下,那麼巨大的质量却装在一个孔径仅有十几公里星体中,因而它的硬度极高引力极强,以致于光都挣不脱它的吸引住,我们无法立即观察到它,因此取名为黑洞!一切物质都挣不脱黑洞的吸引住,因为黑洞的容积非常非常的小,尽管说它的引力极强。

可是如果你间距黑洞十分漫长的情形下,你是不可能被掰成残片的,但是,假如你不小心闯进了黑洞的全视地区,那等候你的唯有身亡。一切物质进到黑洞的全球地区都是被拉扯成残片,就连宇宙空间中最刚硬的中子星都一样。因为黑洞的温度极高、引力极强,尽管宇宙空间的温度十分的低,可是黑洞的温度不容易遭到危害,一切物质被吞食后,最先会被掰成残片,随后慢慢的进入黑洞的吸潜客。

最后进到黑洞的全视地区,随后被持续高温挥发为等离子,一部分的物质被黑洞吞食掉,另一部分的物质被以X射线的形式喷出出去!黑洞会出现并发送粒子和辐射源,就仿佛它是一个平常的热体一样,其温度和它表层引力正比例,与质量反比。针对黑洞发送粒子,史蒂芬霍金发觉了许多分歧的地区。假如粒子从黑洞中排放出去,黑洞会是因为这类肇事逃逸渐渐地的丧失质量并收拢。

被黑洞吸进的物质会由于强劲的引力,原来的构造会被毁坏掉,变成基本上粒子。可是全部的物质全是由基本上粒子组成的,只不过是他们此刻的粒子比先前更基础更活跃性。不会再具备原先的低要下的分子分子式。因为引力巨大,黑洞里连光都跑不出来,因此你看不见这种物质。他们只能在一定水平上变为黑洞辐射源,随后以这一新的方式辐射源出去才可以被再度观察到。

3. 黑洞到底是什么?真的能吞噬一切物质吗?

 黑洞可以吞噬任何我们已知存在的东西,信息、物质、能量都不能幸免。那为什么黑洞会有这么大的破坏力呢?
   
   黑洞的引力   
   在宇宙中,有个江湖规矩被叫做: 质量为王 。意思就是说,质量越大越有地位,如果质量超过太阳质量的7%,那就会成为一颗恒星,而小于这个数值要么是一颗褐矮星,要么就是行星,再不济就是矮行星或者小行星。
     
   而同样是恒星,质量不同,寿命也会不同,结局也不同,像太阳最终会变成一个白矮星;而质量大于8倍以上太阳质量的恒星,最终可能会变成中子星或者黑洞。
     
   那为什么质量会如此重要呢?这是因为质量和引力有关,通过牛顿的万有引力定律,我们知道引力与天体的质量成正比。
     
   一个飞行器要绕着一个天体飞行时,至少是需要达到这个天体的第一宇宙速度,比如说,地球的第一宇宙速度就是7.9km/s,当飞行器达到这个速度就可以绕着地球飞行了。
     
   如果让飞行器的速度加快,超过根号二倍的第一宇宙速度时,这时候的速度就可以让飞行器摆脱地球引力的束缚,飞离地球,这也被叫做 第二宇宙速度 。同样的,不同的天体有不同的第二宇宙速度,地球的第二宇宙速度是11.2km/s。
     
   无论是第一宇宙速度和第二宇宙速度其实都和天体自身的质量有关,质量越大,所需的速度就越大。而黑洞的奇葩之处在于,它的引力十分巨大,大到第二宇宙速度远比光速还要高。这就使得任何低于或者等于光速的东西都会被黑洞吸进去,而无法逃逸。
     
   我们知道,根据爱因斯坦狭义相对论的“光速不变原理”的假设,我们可以推出,任何物质、信息、能量都无法超越光速,因此,我们已知的物质都会被黑洞所吞噬。
   当然,以上我们只是通过牛顿力学来理解这件事,但我们要知道的是,牛顿的万有引力定律只适用于弱引力场,在强引力场误差会特别大,这时候我们需要用广义相对论来理解这件事。爱因斯坦认为:引力的本质是时空的弯曲。
     
   地球之所以能够绕着太阳转,是因为太阳压弯了周围的时空,地球沿着时空的测地线(也就是四维时空中的“直线”)在运动,如果切换到二维平面就是这下面这样:
     
   所以,惠勒曾经总结广义相对论对于引力本质的解释时说到: 时空告诉物质如何运动, 物质告诉时空如何弯曲。 
     
   太阳会使得时空弯曲,其实黑洞也是如此,但是它和太阳不一样的是,黑洞对于时空的弯曲程度十分剧烈,以至于在周围的物质如果沿着测地线运动都会掉落到黑洞当中,光也不例外。
     
   因此,我们会发现,无论从哪个角度来看,都能解释黑洞吞噬物质的原因。
   
   有没有例外?   
   我们要知道宇宙中已知的物质只占了4.9%,剩余的都是暗物质和暗能量,占到了95%以上。
     
   而我们现在知道,暗物质可能只参与引力和弱力,而暗物质和黑洞之间到底是什么关系,有没有交集,黑洞会不会吞噬暗物质,我们都还没有办法去下定论。这里的根本原因就在于我们对暗物质知之甚少,它会不会成为例外这一点目前还很难说。不过,和暗物质性质有点类似的中微子,穿透力也是极强,每秒钟有10万亿个中微子穿过我们的身体,我们都无法感知到。但是它也无法摆脱黑洞的魔爪,中微子遭遇黑洞也只能束手就擒。
     
   最后,我们来总结一下, 目前已经探明的物质都没有办法逃离黑洞,无一例外。这是因为黑洞的巨大引力所造成的。 
   在所有的宇宙天体中,黑洞是引力最强的一种,在它的视界边缘,没有任何物质能逃过它的引力,就连小如光粒子和中微子也一样,可以说黑洞无所不吃,它真的能吞噬任何属于物质范畴的东西。      
   一个可以稳定存在的黑洞,是宇宙中除了同类之外最强大的事物,任何事物来到它的身边都别想再逃跑,除了因为霍金辐射而逃逸出去的基本粒子之外,迄今为止还没有发现有任何黑洞不吃或者吃不了的物质。
   如果我们的地球这样体积和质量大小的星球变成一个黑洞的话,那么它的体积大概相当于一粒花生米的大小(史瓦西半径为0.88厘米),然而其质量大小还是我们地球的质量相同,如果这个黑洞能够稳定存在,那么当它来到我们地球上,这个小如花生米的东西,会把我们的地球拉碎,变成它的吸积盘,最终将把我们的地球给吞噬掉。            
   不仅是像地球这样的行星,无法抗拒黑洞的引力,就连像太阳这样大的恒星也一样无法抗拒,太阳的质量是地球的33万倍,然而花生米大小的地球级黑洞如果到达太阳表面的话,也照样可以大肆吞噬太阳的物质,最终将太阳整个吞噬掉,成为黑洞的一部分,不过这个黑洞的视界体积将变成直径6公里左右。      
   类似这样的事件也在宇宙之中发生着,今年1月时,美国宇航局凌日系外行星勘测卫星(TESS)就观测到了在距离我们3.75亿光年的地方有一个质量大约为太阳600万倍的黑洞撕碎了一颗太阳质量大小的恒星,并将其大量的物质吞噬掉。              
   也不仅是会吃行星和恒星,黑洞连自己的同类也一样吃,近日有美国福克斯新闻报道称,美国一所大学的天文小组发现有3个超大质量黑洞的运行轨道正互相缠绕在一起,而且距离非常近,都位于距离地球约10亿光年的SDSS J084905.51+111447.2星系系统中,这三个黑洞仿佛在打架,它们相互影响,都十分活跃,种种趋势表示它们即将合并在一起,成为一个更大规模的黑洞。          
   天文观测发现在大型星系的中心,几乎都会有存在一个大质量黑洞,这样的黑洞诞生于宇宙之初,开始的时候它们的质量并没有那么大,后来由于吸食了周围的恒星,行星以及小规模黑洞等大量的物质,质量才变得更大了起来,已知质量最大的黑洞是Ton618,质量为太阳的660亿倍。    
   黑洞是广义相对论中预言的一种天体,科学家认为宇宙中存在的一种极端的天体,引力非常强大,强大到逃逸速度大于光速,这样连光都无法逃脱天体的引力的控制。1916年,德国天文学家卡尔-史瓦西发现,爱因斯坦引力场方程有一个解,得出的结果是如果将足够质量的物质集中于空间某个,那么这个天体周围会产生奇异的现象,引力强大到连光都无法逃脱。这种看似不可能存在的天体就是黑洞,黑洞这个名称来自美国物理学家惠勒,因为光都无法逃脱,因此称之为黑洞。由此看出,黑洞是无法被直接观测到的,因为连反射光都没有,所以就谈不上观测,我们只能通过黑洞的一些表现间接知道它在哪儿。
     
   只要进入黑洞视界内的天体物质都被会吸积,那么视界之外,就存在一个面,大量的还没有被吸积的物质聚集在这里,形成了吸积盘。被黑洞吞噬的天体最终会变成γ射线等形式,通过两极释放出来,从理论上看,足够大质量的黑洞,能够吞噬几乎一切的物质,至少我们目前还不知道哪些物质不会被黑洞吞噬。间接观测恒星或星际云气团可以发现,黑洞的吸积也是挑时间的,比如当有天体路过的时候,黑洞这时候才发威,不然黑洞处于隐蔽状态,无法很快判断它的位置。能吞噬大量物质的依然是超大质量黑洞,位于星系中心,几乎每一个星系都有超大质量黑洞存在。

黑洞到底是什么?真的能吞噬一切物质吗?

4. 被黑洞吞噬的东西又变成了什么物质?

被黑洞吞噬的东西变成黑洞的一部分,我们可以把黑洞理解为是一个密度无限大,然后引力无限大任何东西都不放过的一个贪吃蛇虽然它本身似乎并不会移动,但是他确实会吞噬很多周围的物质。
黑洞所吞噬的东西最终都变成了黑洞的一部分,我们玩一些游戏的时候会有这样的情景,我们操作这个角色吃掉了其他的角色,体型就会变大,因为吃到的这些东西变成了这个游戏角色的一部分,黑洞差不多就是类似的情景,只不过它的密度非常大,引力非常大,任何物质到达它的范围都会被吸引,所以光也会被吸引,到达它的内部就会被无限的压缩成了被超强压缩机所压缩后的那种表现。
黑洞里面到底是什么人类并不清楚,因为人类现在只是大概找到了一个黑洞的位置,黑洞到底有几种表现形式?黑洞里面到底又是什么样的情况,它是一个星球,还是说一个空间的入口,我们也同样不知道,因为人类关于宇宙的研究还处在刚刚起步的状态,宇宙中所占的绝大多部分的暗物质,人类现在都不清楚它是怎么来的,它又是有什么样的作用,所以我们探索宇宙要怀着强烈的好奇心,质疑的精神,不断的去前进。
黑洞确实有很强的引力,但是它的引力再强也仍然是有限度的,在他固定的范围之内,他才会有强大的吸引力,才能对周边的物质起到作用的效果。所以黑洞对我们地球的影响是微乎其微的,因为我们所找到的一颗黑洞距离我们的位置大概是5000多万光年。想要真的对地球施加影响还是不太可能的,可以保证地球自身的安全,甚至是保证太阳系的安全。        

5. 吞噬万物的黑洞,被吞噬的物质去哪里了,黑洞里面究竟有什么?

迄今为止,人类科学技术水平较之以前,算是十分非常发达。但人类对宇宙的探究还可谓是刚刚萌芽阶段,宇宙何止浩瀚,数以亿计的天体汇聚其中,这当中就包括黑洞。能够吞噬万物的它,成为了科学迄今仍无法解释的一个谜,被吞噬的东西去哪了?黑洞里究竟有什么呢?
     
 黑洞是宇宙空间中一种最神秘的天体,密度无限大、温度无限高、时空曲率亦无限。并且黑洞有着强大的吸力,任何靠近它的东西都会被席卷吞噬掉,无论恒星行星或是其他天外物质,乃至是光都难逃它的吸力。加之黑洞没办法直接用肉眼观测到,只能通过现有的天文物理学手段侧面计算和监测,这就更加深了它的神秘感,任何东西吸收物质可以说会壮大自身的体积,但是黑洞却没有任何变化,就像人吃多了肚子会撑起来。我们对于黑洞却只能观察到它吞噬天体的过程,撕裂粉碎成粒子,然后吸收,但是对于去向确实一无所知。而目前形成的观点主要分为两大类。
     
 一种是黑洞自身消耗了吸收的粒子,转而消耗变成热辐射发射散去。而另一种就是所谓白洞理论,就是异世界异空间学说:黑洞作为导体,负责吸收,能量随之从白洞散发,这样黑洞白洞作为一体而言那就可以解释的通。而我们经常说的黑洞其实算是一种天体存在,它的吞噬归根究底就是将一切物质吸到附近然后进行粉碎,所以说成为黑洞的一部分这个说法不成立。但是吸收应该是壮大体积才对,但实际上黑洞确实渐渐在消失,那么这个能量又消失去哪了?所以黑洞应该不是独立的宇宙系统,大胆的说,它应该可以说是宇宙的一个“胃”,将一切吸收到的能量进行转换然后发散到宇宙中,形成我们所认为的热辐射。这种猜测其实不无道理。
     
 至于白洞理论,只是一种猜测,就像上述所说白洞的作用,现在没有任何科学依据可以让这个理论站得住脚,只是说人们对于时空的期待和幻想导致了这一大胆的猜测。但也有科学家认为这的确和白洞可能有关,白洞是一种与广义相对论预言的黑洞相反的物体。白洞黑洞相似,它们都有一个封闭的边界,聚集在白洞中的物质只能通过边界向外移动,而不能反向移动,这与黑洞吞噬一切的性质相反。然而,科学家认为白洞周围有一个强大的引力场。引力场甚至和黑洞一样。不同之处在于,白洞并不利用引力把物质吞下并聚集到自己的身体里,而是通过引力把物质聚集在一起,然后排斥它们。
     
 至于黑洞吞噬的天体物质究竟去了哪里?目前,这都只是科学家的猜测。因为人类目前对宇宙的认知水平和科学技术只能理解宇宙的沧海一隅,这个问题的答案或许只能在未来科学技术水平更发达的时候才能得到准确的解答吧。

吞噬万物的黑洞,被吞噬的物质去哪里了,黑洞里面究竟有什么?

6. 黑洞吞噬的物质到底去哪里了,黑洞的里面是什么呢?

黑洞吞噬的物质到底去哪里了,黑洞的里面是什么呢?

7. 宇宙黑洞能吞噬所有物质,那么黑洞的里面有什么?

宇宙黑洞能吞噬所有物质,那么黑洞的里面有什么?

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8. 吞噬万物的黑洞,被吞噬的物质去哪里了,黑洞里面究竟有什么?


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