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黑洞 當一個巨大的恆星(質量是太陽質量的8倍以上)死亡時,恆星的殘骸可能會形成黑洞。而黑洞的形成是因為大質量的恆星在演化的未期都會發生超新星爆炸,引力 的坍縮,大到連中子星這樣極為緊密的結構都支撐不住,星體就會繼續收縮下去,直到成為無法想像的緊密成為一點,這就是「黑洞」。黑洞所包含的物質緊密,產 生的重力也強得無法想像,強到連光線都跑不出來,因此而得名。任何東西一旦掉到黑洞,便被分解、壓縮而成為黑洞的一部分。
而黑洞的概念是由愛因斯坦廣義相對論所推導出來的結論:一個核反應完全停止的星體,無力頂住萬有引力而坍縮;當原子被壓破時,就會變成白矮星,而恆星量較 大時,則還會敲開原子核,變成擠成一團、密度更大百萬倍的中子星;如果坍縮的恆星質量更大時,則坍縮還會進行下去,所有物質會無可避免、永遠坍縮下去,所 有質量將集中在一個沒有大小的「奇異點」上。
圖片參考:
http://hk.geocities.com/aboveworld89/six.ht1.jpg
奇異點周圍的重力也特別大,在某個範圍以內,重力龐大得連光線也逃不出去。這個連光線也逃不出去的面,稱為事相面。光線和任何物質都只能從事相面外部進入 其內部,而無法從裡邊逸出。這個事相面的裡邊就是黑洞。黑洞是個極為單純的星體,只包括位於中央的奇異點和圍繞異點的事相面。事相面內除了奇異點之外,連 一個原子也沒有。黑洞與黑洞之間的區別,只能從質量、自旋角度動量及電荷三個性質來判斷。
黑洞不發光,就不可能發現它的存在的證據了!其實不然;例如當周圍的物質被吸引時,卻會透露出黑洞的存在。圍繞黑洞的雲氣會以極高的速度運動,若偵測到氣 體圍繞著非常小的區域高速運動,我們便能推測該區域可能有個黑洞。而當物質被吸入黑洞時,因這些氣體由質子及電子的電漿組成,彼此摩擦而成高溫狀態,便會 放出x及r射光,於是我們便可察覺黑洞的存在。
1998 哈伯發現圓盤環繞這巨大黑洞 (質量達三億個太陽)的黑洞,而圍繞它的是橢圓星系NGC 7052(位於狐狸座,距地球191,000,000光年 ),而造成這現象可能是古代星系碰撞之後所殘留的,而這個圓盤狀物體可能在幾十億年後被黑洞所吞
甚麼是黑洞
黑洞是一個時空的黑暗區,由一些質量頗大的星體經重力塌縮後所剩餘的東西,是一個重力極大的天體。視界內任何物質都不能從裡面跑來,甚至是光都不例外,所 以是一顆渿黑的天體,因而得名為黑洞。因為無法從可見光這途徑看到黑洞,所以只能以被黑洞吸引掉落其上的物質所釋放的輻射來確定它們的存在。
圖片參考:
http://hk.geocities.com/ourfreeweb/images/sci_space_blackhole2.gif
黑洞
黑洞的形成
當一顆質量相當大的星體的核能耗盡後(巨大的恆星:質量是太陽質量的八倍以上)死亡時,恆星的殘骸可能會形成黑洞。而黑洞的形成是因為大質量的恆星在演化 的未期都會發生超新星爆炸,沒有輻射壓力去抵抗重力,平衡態不再存在,這星體將全面塌縮,成為中子星。若其中子星的總質量大於三倍太陽的質量,那麼連中子 簡併氣體壓力也不能平衡重力,星體將塌縮至它的重力半徑範圍之內。這時,引力之大足以使一切粒子,都被引回星體本身,不能逃脫。
黑洞的界限
當一個黑洞形成後,塌縮還會進行下去,所有物質會無可避免,所有質量將集中在一個非常細小的質點,稱為奇點。黑洞的表面層稱為事件穹界。而這表面層和中心 奇點的距離就是史瓦半徑。任何物質要從黑洞的史瓦半徑跑到外面去,它的逃離速度便要大於光速。但根據狹義相對論,光速是速度的極限。重力龐大得連光線也逃 不出去,這個連光線也逃不出去的面,稱為事相面。光線和任何物質都只能從事相面外部進入其內部,而無法從裡邊逸出。這個事相面的裡邊就是黑洞。
探索的黑洞
黑洞不發光,所以是不可能用天文望遠鏡規測得到的。但根據理論,當周圍的物質被吸引時,就會透露出黑洞的存在。如果一對雙星中的伴星是黑洞,那麼主星的物 質被吸引向黑洞而形成一個吸積環。當吸積環的物質被吸入黑洞時,因摩擦而引起高溫,而放出X光線。於是我們就能將重點放於X射線密近雙星上。
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離中心 186光年的圓盤就像是一個轉動中的巨大旋轉木馬,速率可達時速 341,000英里(每秒 155公里),快速的旋轉提供給我們測量黑洞對氣體萬有引力大小的重要指標。雖然黑洞質量有太陽的三億倍,但其比重只佔NGC 7052星系總質量的百分之0.05,但這個圓盤還是比它輕了一百多倍,而它所擁有的原料還可以形成三百萬顆像太陽的質量,