黑洞百科！一次介紹太空中的各種黑色怪物

各位觀眾大家好 大家都對黑洞有很大的興趣吧 而且我們都喜歡談論黑洞這個神祕的天體 不過我們突然發現一件事情 即使各位觀眾都對黑洞有濃厚的好奇心 但我們卻從來沒有詳細介紹過黑洞的類型 歡迎收看TopChen頻道 觀看今天的影片是最正確的選擇 只要看了今天的內容就能瞭解一件 讓我們趕快來看看影片吧 恆星質量的黑洞 一般提到黑洞的時候 最常浮現在大家腦海裡的就是這種類型了 這種是最常見 也是科學家花最多時間研究的黑洞 雖說這是標準的黑洞 但所謂的標準黑洞到底是什麼樣的天體呢? 光看字面就大概能夠想象得出來 恆星質量的黑洞和恆星有著差不多的質量 如果要說得更準確一些 它的質量大概是太陽的三到幾十倍 當一顆質量足夠大的明亮恆星燃燒殆盡 並失去平衡 進而導致超新星爆炸的時候 就會產生一個恆星質量的黑洞 當恆星的大氣層和外殼的物質在太空中分散時 核心會塌陷 並收縮到一個點 也就是所謂的起點 這個起點是黑洞的聖地 也就是黑洞所有質量匯集的中心 當然 當黑洞存在的期間之內 因為吸收宇宙中的大量塵埃和氣體 會變得有點肥胖 不只是這樣 有時候它甚至會把那些掉入黑洞的天體 整個吸收進去 然而它的大部分物質 還是來自於原始恆星的內核 最一開始 科學家們建構出來的模型 是把黑洞假設為靜態 而且不會自轉 大約在這個時候 有一個名為黑洞無錨定理的假說被提出來 根據這個理論 兩個具有相同質量的靜態黑洞 是完全沒有辦法區分出來的 不過到目前為止 還沒有證據可以支持這個理論 最主要的原因是 目前我們已知的所有黑洞 都是會自轉的 科學家認為 在超新星爆炸期間裡 坍縮核心接收到的恆定動能 導致了這種自轉現象 如果這種說法是正確的話 也許就不會存在靜態恆星質量黑洞這樣的天體了 從天文學的角度來看 恆星質量黑洞的行為 與其他所有相同質量的天體完全相同 如果我們用相同質量的黑洞來代替太陽的位置 行星的軌道根本就不會有任何改變 只不過會變成一片漆黑 不過那又是另一個話題了 超大質量黑洞 接下來要介紹的是超大質量黑洞 從名字就可以知道它的質量非常大 高達太陽的數十萬倍 質量似乎沒有上限 可以達到數百萬倍 數十億倍 甚至是更大 一般來說 超大質量黑洞都是存在於銀河河中 但並不是所有的銀河系裡面都會有 不過它存在於我們的銀河系之中 超大質量黑洞充滿了不解之謎 目前我們還不知道它是經過怎樣的過程纔出現的 沒有任何恆星擁有如此龐大的質量 說不定它是在銀河誕生的時候 當巨大的氣體和塵埃雲塌陷時出現的 現在的宇宙中已經沒有再繼續形成銀河了 所以在不久的將來 將不會出現新的超大質量黑洞了 超大質量黑洞是銀河的基礎 所在的位置是銀河的中心 而銀河河在它的周圍形成 此外 銀河系中所有的恆星、星雲和其他的天體 都是圍繞著它在旋轉 不過與那些恆星佔了總質量大半部分的銀河不同 在某些情況之下 超大質量黑洞在銀河總質量中所佔的比例並沒有那麼高 在現代科學已知的那麼多天體當中 超大質量黑洞被認為是質量最大的單獨天體 另外 根據一些假設的說法 超大質量黑洞可以清楚地表示出宇宙會面臨的命運 科學家認為宇宙的膨脹最終會轉向收縮 如果這個理論是正確的話 那麼整個宇宙終將會攤縮成一個巨大的超大質量黑洞 最後的結果是 極點將會隨著新的大爆炸而爆發 誕生出一個全新的宇宙 這就是宇宙誕生和死亡的無限大循環 我們現在是否生活在一個多次循環的宇宙中呢? 宇宙到底會重複攤縮和膨脹多少次呢? 沒人知道這個問題的答案 原始黑洞 關於那些觀測結果和科學證明的現象就先說明到這裡 接下來讓我們把話題轉向純理論和模型的領域吧 科學家會假設一些天體是存在的 常常也會在之後真正發現到那些天體 舉個例子來說 雖然第一張真正的黑洞照片是最近才拍攝到的 但在很早之前 我們就已經知道這種天體的存在及其結構了 原始黑洞不是由超新星爆炸或是星際氣體坍縮而形成的 而且它們具有不同的質量 根據假說這些黑洞是誕生於早期宇宙 比恆星誕生的時間還要早很多 那時的宇宙還很小 密度很大 而且溫度非常高 另外這個時候的宇宙中充滿著更加均勻的物質 不過物質中似乎存在著團塊和緻密的區域 換句話說 因為量子的波動產生了不均勻的部分 這與氣體和塵埃雲中形成的恆星牙是一樣的 物質的團塊倍增並塌陷 慢慢吸收了存在於周圍的物質 然後它們最終就變成了黑洞這樣的天體 根據某一個理論 就是這些黑洞組成了所謂的暗物質雲 如果在暗物質雲中觀測到霍金輻射的話 就可以證明這個理論是正確無誤的 不過很可惜的是 到目前為止還沒有發現過類似的東西 但這可能只是因為觀測設備的性能不夠良好 微型黑洞 正如這支影片在開頭時提到的 標準恆星質量黑洞的質量至少是太陽的三倍 不過沒有絕對的物理定律可以判定 較輕的黑洞一定會坍塌或者根本無法形成 這是一件很單純的事情 的確要成為黑洞的話 恆星及其核心必須具有一定的質量纔行 然而無論天體的類型是什麼 物質的量有多少 大概都可以想像什麼樣的過程會導致黑洞的產生 從量子物理學的角度來看 如果某些物理過程發生在基本粒子程度上 就有可能產生非常輕的細微黑洞 不過這些黑洞的壽命極其短暫 喜歡天文學的觀眾可能會聽說過 黑洞會發出所謂的霍金輻射並蒸發 這個時候如果黑洞質量越小的話 過程就會進行得越快 也就是說黑洞的壽命縮短了 微小的量子黑洞在很短的期間內就會蒸發 這也讓它們很難被觀測到 即使使用超精密的儀器也是一樣 白洞 白洞這種天體的行為模式和黑洞是完全相反的 黑洞會把落在其上的所有物質和輻射都吸收掉 但不會將它們釋放出去 而白洞則剛剛好相反 它會將所有的物質釋放 而這些物質無法再回到原來的地方 20世紀出現了一種理論 認為黑洞是太空中的蟲洞的入口 而白洞是蟲洞的出口 有一些科學家甚至進一步擴展這種理論 聲稱當時發現的類星體就是白洞 很可惜的是 目前的研究結果都表明 類星體和白洞之間沒有任何的關聯 類星體是年輕星系的活躍星系核 會向太空發射出大量的物質和輻射 到目前為止 原則上沒有任何證據可以表明白洞的存在 有一些科學家認為 白洞在原理上是不存在的 而另一些科學家則認為 它們在行程後不久就會坍縮 不過它們的見解也有可能是錯的 今後如果繼續研究和深入調查的話 說不定就能找到這個問題的真正答案 以上就是對於黑洞類星的簡單介紹 不知道有沒有讓各位對這個天體有更多的瞭解呢 以上今天的影片就到這裡告一個段落了 非常感謝各位的收看 希望大家都喜歡今天的影片內容 如果你覺得內容很有趣的話 一定要幫我們按一個讚 另外 千萬不要忘記將這支影片分享到社交網站給你的親朋好友 這樣一來就可以讓更多人知道有趣的宇宙科學新知 又到了暫時說再見的時候了 讓我們一起期待下次的影片吧 拜拜