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曆史上有沒有黑洞出現在地球

圖文 更新时间:2024-07-21 06:20:49

黑洞,顧名思義,是一個連光都無法逃脫的漆黑的天體。而這個連光都無法逃脫的邊界稱為“事件視界”——物質和光隻能通過它向内進入黑洞質量的時空邊界。它的引力很大,沒有任何東西,甚至光,都不能從事件視界内部逃逸。

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而它的引力之所以這麼大,因為它是由一顆垂死恒星崩潰後,所有物質聚集成一點形成的。因為當恒星的熱核反應耗盡中心的燃料,使得其中心産生的能量,再也無法産生足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。最終在外殼的重壓之下,核心開始坍縮,物質将不可阻擋地向着中心點進軍,直到最後形成體積接近無限小、密度幾乎無限大的星體。

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随後它又吞噬了鄰近宇宙區域的所有光線和物質,導緻其質量越變越大。據科學家描述,黑洞就是中心的一個密度無限大、時空曲率無限高、體積無限小,熱量無限大的奇點和周圍一部分空空如也的天區,這個天區範圍之内不可見。但黑洞的存在可以通過它與其他物質和電磁輻射(如可見光)的相互作用來推斷。

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落入黑洞的物質會形成一個被摩擦加熱的外部吸積盤,從而形成類星體,這是宇宙中最亮的一些天體。并且由于物質在吸積盤中高速摩擦,會讓溫度高到電子電離出來變成等離子體。這時的它們還沒有落入視界,因此可以逃出生天,同時釋放出X射線并被地球觀測到。

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除此之外,在黑洞形成的過程中,還會産生一束以伽馬射線形式出現的高能光,被稱為伽馬射線爆發。一次伽馬射線暴相當于将半徑一億光年内的所有恒星全部集中到一起并将它們發出的光全部聚焦起來,形成一束可怕的“激光”。因此伽馬射線暴 10 秒内産生的能量相當于太陽 150 億年所發出的能量總和,其發射的單個光子能量通常是典型太陽光的幾十萬倍。

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一般來說,距離地球 10,000 光年内的伽馬射線暴都有可能滅絕地球生命。如果地球被伽馬射線暴近距離擊中,首先,你會看到整個天空都閃耀着詭異的綠光,這正是伽馬射線在破壞臭氧層。最終,所有的地球生命都将暴露在太陽風以及各種宇宙射線下。不過好在地球還未經曆這樣的事件。然而值得注意的是,有觀測表明,距離僅 1000 光年的恒星系統 HR 6819 ,包含一個會影響伴星的不可見的質量源,換句話說,就存在一個黑洞。

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上圖:HR 6819恒星系統想象圖,黑洞為紅色。

在 2004 年,科學家就對這個恒星系統進行了第一次觀測,認為它是由第三顆恒星繞行得非常典型的一對恒星。但是當他們試圖了解清楚三顆恒星的光時,意識到其中一顆内星并不存在。他們通過計算表明,一顆正常并且質量至少是太陽的 4.2 倍的恒星是無法隐藏在第二顆恒星的光下的, 這個看不見的物體肯定不是中子星,因為太龐大無法形成中子星。因此他們得出結論:一定是發現了一個黑洞。

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上圖:望遠鏡視野圖像,HR 6819 位于圖像中心。

該黑洞存在于距離太陽1,120 光年處,這使它成為距離太陽最近的已知黑洞。由于其宿主恒星系統的視星等為 5.36,與天王星的最大亮度相似,因此這個黑洞将是在肉眼可見的 9,000 個恒星系統之一中首次發現的黑洞。但由于它在天空中的位置,隻有北緯 33° 以南的觀察者才能看到它。

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好消息是,也沒有必要為此驚慌。盡管從宇宙角度來看,1,000 光年的确是很近的距離,可以不用望遠鏡就能看到。但天文學家們發現這顆黑洞并沒有向地球噴出 X 射線,換句話說,這是一個“安靜”的黑洞。即使它的周圍存在吸積盤,那也必定是一個非常弱的吸積盤。

并且,這也隻是銀河系中發現的一個黑洞而已,實際上據科學家表示,在我們周圍,還有數百萬甚至數十億個黑洞尚未被發現。這次發現的 HR 6819的恒星系統,不過是銀河系黑洞的冰山一角。

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而且銀河系的中心就存在一個超大質量黑洞,也就是說星系中的所有物質從始至終都被星系中心的黑洞抓着,圍繞着黑洞旋轉而不會離散。隻是這個吞噬的過程要持續無數億年,因此我們完全沒有必要擔心黑洞可能威脅地球的必要。即使就算真的有,無論是伽瑪射線暴,還是被黑洞捕捉吞噬,以人類的力量,也根本毫無自保之力,可以說是杞人憂天了。

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