了解宇宙如何运行 第2集：黑洞

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北方巡逻者

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了解宇宙如何运行 第2集：黑洞 黑洞蕴藏着巨大的能量，但人们肉眼和仪器却看不到它，因为光线靠近黑洞都被它吞噬，所以得名“黑洞。”宇宙中确实存在这样的神秘天体。黑洞引力惊人，恒星、行星及星际物质靠近它都被黑洞吸进，所以，黑洞是宇宙的统治者、终结者。现已查明，银河系中心存在着巨大的黑洞。 左图是天鹰座一个恒星被黑洞吞噬的照片。 用瀑布形容黑洞中心吸进物质的过程很贴切。当小船在河上游时，划船者可任意上行，但当小船靠近瀑布边缘时，无论划船者怎么用力都逃脱不了被急流吸进瀑布的命运。小船相当恒星天体，瀑布相当黑洞。巨大的引力使一切宇宙物质都无法逃逸，甚至光线都被吸进黑洞。 假设黑洞光顾太阳系，太阳系的行星、卫星、彗星、将被巨大的引力吸引偏离固定的轨道，在太阳系内互相撞击引起混乱。地球的大气、海水相继被黑洞引力吸走，地表（壳）被引力剥离，最后地球液态地幔、铁质地心被吸进黑洞，同样太阳也逃脱不了消亡的命运。十倍以上巨型恒星当她消亡时就会形成超新星爆炸（图19），更大的恒星消亡时形成超超新星，黑洞在超新星的爆炸中诞生。 宇宙中恒星、超级恒星、超超级恒星密布，她们消亡时会产生许多大小不同的黑洞。如大犬座VY超大型恒星爆炸，产生一个直径30亿公里的黑洞。黑洞越大，引力越大，每秒钟吸进的物质越多、速度越快，但因物质吸进的太多，又不均匀，有时黑洞也“咳嗽”，出现噎着引起黑洞颤抖。当黑洞内部吸进物质能量饱和时，黑洞将从轴心两侧同时爆发γ射线暴，其威力仅次于宇宙奇点大爆炸。γ射线暴能量奇高，速度极快，破坏力极大，γ射线暴喷发途中可以摧毁任何星系、星团和恒星。幸运是γ射线暴没在银河系发生，多发生在河外星系。观测γ射线暴，可以窥测宇宙的奥秘。 天文学家发射一枚斯维夫特卫星探测器，拍到γ射线暴（下图）。γ射线暴与黑洞关系密切，发现γ射线暴，动摇了天文学的基础。 宇宙中有数十亿个黑洞，理论计算黑洞几乎无处不在。但我们却不能直接观测黑洞，对黑洞的物理特性一无所知。用发射飞船用人观测黑洞太危险，不现实，但现在有了机器人，我们完全可以利用机器人操纵探测器对黑洞进行观测，并将探测器、机器人做的足够结实坚固，当探测器接近黑洞事件视界时将图像、信息发回来，我们就可以了解黑洞视界外和黑洞内部的情况。现在这只是设想方案，并没有真正实施。 如果银河系中心确实存在超大型黑洞，因为距太阳太遥远，所以，地球是安全的。 银河系有数千亿颗恒星，围绕中心旋转，并有两个旋臂。是什么力量促使数亿颗恒星绕银河系中心旋转？天文学家想象：银河系中心必然存在一个超大型黑洞。 为观测银河系中心黑洞，天文学家在智利莫纳亚克山上建了一个直径9米的红外线望远镜，科学家历经15年，拍摄数千张银河系中心的照片，经过分析发现在银河系中心有个恒星团，几十颗恒星围绕中心高速旋转，速度高达每小时几百万公里。因此断定银河系中心确实存在一个巨大黑洞。 星系越大，星系中心的黑洞越大。仙女座星系黑洞比太阳大1.4亿倍。M87黑洞是太阳的200亿倍。 早期宇宙，第一批出现的恒星质量都比太阳质量大的多，都是超级恒星，当这些超大恒星消亡时往往引发超新星爆炸，出现一系列大小不一的黑洞。这些黑洞互相碰撞形成更大的黑洞，当尘埃、恒星、星团、星系都被黑洞吸收时，黑洞轴心两面将喷射高能粒子流，其宽度比太阳直径大20倍?

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