More  

小編的世界 優質文選 宇宙

銀河系中心黑洞,是太陽系最後的歸宿?人類真的要“流浪地球”?


2023年10月30日 - 宇宙小編  
   

科學家賴因哈德·根策爾和安德烈婭·蓋茲,通過對銀河系中心區域進行仔細觀測,發現銀河系中心存在著大量且密集的恒星,更讓人心驚的是,這些恒星的速度並不正常,就好像在做環繞運動一般。

也就是說,在這些恒星的中心點,應該存在著質量更大的星體,這才導致眾恒星被其吸引。

然而,無論科學家們借助何種觀測設備,始終都無法找到這個龐大的星體,這不禁讓眾天文學家產生了一種不好的預感,那就是這個質量龐大的星體或許根本就不存在,吸引這些恒星的東西,其實是一個非常龐大的黑洞。

之後,歷經一年的努力,科學家們在多台望遠鏡,以及一台超級計算機的配合下,終於拍到這個可怕的中心黑洞--------人馬座A*(Sgr A*)黑洞。

更讓人頭皮發麻的是,在該黑洞附近,已經聚集了千億顆恒星,這些恒星每一顆都足以媲美太陽,甚至,絕大多數都比太陽大上不少,這也就是說,這個黑洞要想吞噬太陽系,那是非常輕松的,而唯一值得慶幸的是,太陽系離這個黑洞還比較遠。



  

但研究太陽系運動的天文學家卻表示悲觀,原來,根據現有的觀測手段和計算能力,天文學家們發現,太陽系每圍繞銀河系轉動一圈,兩者的距離就會縮短2000光年。

按照目前的距離來計算,太陽系在轉動13萬圈,即32.5萬億年後,太陽系就會被該黑洞所捕獲,進而被虛無吞噬,屆時,太陽系必將顆粒不剩。

而要想改變這一結局,人類唯一能做的,似乎就只剩流浪地球計劃了,也就是帶著地球脫離太陽系,去尋找新的家園。

不過,距離該事件的發生還有很久,在這段時間裏,人類很可能會掌握更高層次的科技,從而有辦法讓太陽系躲過一劫;也有可能會在災難來臨之前,滅亡於一場莫名的核戰爭,無法等到這天災的降臨。

除此之外,天文界也有科學家秉承著不同意見,那就是宇宙是不斷膨脹的,這就好像一個不斷吹起的氣球,其中體積容量的增加,便會讓星系間的距離增大,從而也就使得太陽系和中心黑洞的距離不斷擴大。

簡單來說,就是宇宙只要還在不斷膨脹,那太陽系就不可能被黑洞所捕獲,可需要注意的是,現在人類對天文學的認知終究是有限的,我們所得出的一切結論,都可能存在系統性錯誤,就類似數百年前的地心說一般。

因此,針對任何潛在的天體危機,人類都需要重視,否則,災禍很可能就會在意想不到的時間降臨。



  

黑洞(英文:Black Hole)是現代廣義相對論中,存在於宇宙空間中的一種天體。黑洞的引力極其強大,使得視界內的逃逸速度大於光速。故而,“黑洞是時空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫的天體”。

1916年,德國天文學家卡爾·史瓦西通過計算得到了愛因斯坦場方程的一個真空解,這個解表明,如果一個靜態球對稱星體實際半徑小於一個定值,其周圍會產生奇異的現象,即存在一個界面——“視界”,一旦進入這個界面,即使光也無法逃脫。這個定值稱作史瓦西半徑,這種“不可思議的天體”被美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒命名為“黑洞”。

黑洞無法直接觀測,但可以借由間接方式得知其存在與質量,並且觀測到它對其他事物的影響。借由物體被吸入之前的因黑洞引力帶來的加速度導致的摩擦而放出x射線和γ射線的“邊緣訊息”,可以獲取黑洞存在的訊息。推測出黑洞的存在也可借由間接觀測恒星或星際雲氣團繞行軌跡來得出,還可以取得其位置以及質量。

北京時間2019年4月10日21時,人類首張黑洞照片面世, 該黑洞位於室女座一個巨橢圓星系M87的中心,距離地球5500萬光年,質量約為太陽的65億倍。它的核心區域存在一個陰影,周圍環繞一個新月狀光環。愛因斯坦廣義相對論被證明在極端條件下仍然成立。

北京時間3月24日晚10點,中國科學家參與的事件視界望遠鏡(ETH)合作組織公布最新研究成果:發現了偏振光下M87超大質量黑洞的影像。

超大質量黑洞與其他相對較低質量的黑洞比較下,有一些有趣的區別:超大質量黑洞的平均密度可以很低,甚至比空氣的密度還要低。這是因為史瓦西半徑與其質量成正比,而密度則與體積成反比。由於球體(如非旋轉黑洞的事件視界)體積是與半徑立方成正比,而質量差不多以直線增長,體積增長率則會更大。故此,密度會隨黑洞半徑增長而減少,在視界附近的潮汐力會明顯的較弱。由於中央引力奇點距離視界很遠,若假想一個太空人向黑洞的中央移動時,他不會感受到明顯的潮汐力,直至他到達黑洞的深處。