三、表现形式
恒星的时空扭曲改变了光线的路径,使之和原先没有恒星情况下的路径不一样。
光在恒星表面附近稍微向内偏折,在日食时观察远处恒星发出的光线,可以看到这种偏折现象。
当该恒星向内坍塌时,其质量导致的时空扭曲变得很强,光线向内偏折得也更强,从而使得光线从恒星逃逸变得更为困难。
对于在远处的观察者而言,光线变得更黯淡更红。
最后,当这恒星收缩到某一临界半径(史瓦西半径)时,其质量导致时空扭曲变得如此之强,使得光向内偏折得也如此之强,以至于光线再也逃逸不出去 。
这样,如果光都逃逸不出来,其他东西更不可能逃逸,都会被拉回去。
也就是说,存在一个事件的集合或时空区域,光或任何东西都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者,这样的区域称作黑洞。
将其边界称作事件视界,它和刚好不能从黑洞逃逸的光线的轨迹相重合。
与别的天体相比,黑洞十分特殊。
人们无法直接观察到它,科家也只能对它内部结构提出各种猜想。
而使得黑洞把自己隐藏起来的的原因即是弯曲的时空。
根据广义相对论,时空会在引力场作用下弯曲。
这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短光程传播,但相对而言它已弯曲。
在经过大密度的天体时,时空会弯曲,光也就偏离了原来的方向。
黑洞在地球上,由于引力场作用很小,时空的扭曲是微乎其微的。
而在黑洞周围,时空的这种变形非常大。
这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。
观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,这就是黑洞的隐身术。
四、巨型黑洞
宇宙中大部分星系,包括我们居住的银河系的中心都隐藏着一个超大质量黑洞。
这些黑洞质量大小不一,大约一百万~一百亿个太阳质量。
天家们通过探测黑洞周围吸积盘发出的强烈辐射推断这些黑洞的存在。
物质在受到强烈黑洞引力下落时,会在其周围形成吸积盘盘旋下降,在这一过程中势能迅速释放,将物质加热到极高的温度,从而发出强烈辐射。
黑洞通过吸积方式吞噬周围物质,这可能就是它的成方式。
五、演化过程
吸积
黑洞黑洞通常是因为它们聚拢周围的气体产生辐射而被发现的,这一过程被称为吸积。
高温气体辐射热能的效率会严重影响吸积流的几何与动力特性。
观测到了辐射效率较高的薄盘以及辐射效率较低的厚盘。
当吸积气体接近中央黑洞时,它们产生的辐射对黑洞的自转以及视界的存在极为敏感。
对吸积黑洞光度和光谱的分析为旋转黑洞和视界的存在提供了强有力的证据。
数值模拟也显示吸积黑洞经常出现相对论喷流也部分是由黑洞的自转所驱动的。
通常天体物理家会用“吸积”这个词来描述物质向中央引力体或者是中央延展物质系统的流动。
吸积是天体物理中最普遍的过程之一,而且也正是因为吸积才形成了我们周围许多常见的结构。
在宇宙早期,当气体朝由暗物质造成的引力势阱中心流动时形成了星系。
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恒星的时空扭曲改变了光线的路径,使之和原先没有恒星情况下的路径不一样。
光在恒星表面附近稍微向内偏折,在日食时观察远处恒星发出的光线,可以看到这种偏折现象。
当该恒星向内坍塌时,其质量导致的时空扭曲变得很强,光线向内偏折得也更强,从而使得光线从恒星逃逸变得更为困难。
对于在远处的观察者而言,光线变得更黯淡更红。
最后,当这恒星收缩到某一临界半径(史瓦西半径)时,其质量导致时空扭曲变得如此之强,使得光向内偏折得也如此之强,以至于光线再也逃逸不出去 。
这样,如果光都逃逸不出来,其他东西更不可能逃逸,都会被拉回去。
也就是说,存在一个事件的集合或时空区域,光或任何东西都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者,这样的区域称作黑洞。
将其边界称作事件视界,它和刚好不能从黑洞逃逸的光线的轨迹相重合。
与别的天体相比,黑洞十分特殊。
人们无法直接观察到它,科家也只能对它内部结构提出各种猜想。
而使得黑洞把自己隐藏起来的的原因即是弯曲的时空。
根据广义相对论,时空会在引力场作用下弯曲。
这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短光程传播,但相对而言它已弯曲。
在经过大密度的天体时,时空会弯曲,光也就偏离了原来的方向。
黑洞在地球上,由于引力场作用很小,时空的扭曲是微乎其微的。
而在黑洞周围,时空的这种变形非常大。
这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。
观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,这就是黑洞的隐身术。
四、巨型黑洞
宇宙中大部分星系,包括我们居住的银河系的中心都隐藏着一个超大质量黑洞。
这些黑洞质量大小不一,大约一百万~一百亿个太阳质量。
天家们通过探测黑洞周围吸积盘发出的强烈辐射推断这些黑洞的存在。
物质在受到强烈黑洞引力下落时,会在其周围形成吸积盘盘旋下降,在这一过程中势能迅速释放,将物质加热到极高的温度,从而发出强烈辐射。
黑洞通过吸积方式吞噬周围物质,这可能就是它的成方式。
五、演化过程
吸积
黑洞黑洞通常是因为它们聚拢周围的气体产生辐射而被发现的,这一过程被称为吸积。
高温气体辐射热能的效率会严重影响吸积流的几何与动力特性。
观测到了辐射效率较高的薄盘以及辐射效率较低的厚盘。
当吸积气体接近中央黑洞时,它们产生的辐射对黑洞的自转以及视界的存在极为敏感。
对吸积黑洞光度和光谱的分析为旋转黑洞和视界的存在提供了强有力的证据。
数值模拟也显示吸积黑洞经常出现相对论喷流也部分是由黑洞的自转所驱动的。
通常天体物理家会用“吸积”这个词来描述物质向中央引力体或者是中央延展物质系统的流动。
吸积是天体物理中最普遍的过程之一,而且也正是因为吸积才形成了我们周围许多常见的结构。
在宇宙早期,当气体朝由暗物质造成的引力势阱中心流动时形成了星系。
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