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黑 洞 是 宇 宙 中 最 神 秘 的 物 體 之 一 , 只 要 提 及 黑 洞 這 個 名 稱 , 便 會 使 人 聯 想 到 宇 宙 中 強 大 的 力 量 , 難 怪 它 成 為 科 幻 電 影 常 常 描 寫 的 對 象 。 電 影 中 的 黑 洞 經 常 被 描 寫 為 可 通 往 另 一 宇 宙 的 時 光 隧 道 , 又 或 者 像 一 個 宇 宙 吸 塵 機 * 般 , 可 將 遠 近 任 何 物 體 吸 入 其 中 的 危 險 地 帶 。 本 文 主 要 討 論 有 關 黑 洞 的 基 本 理 論 , 以 及 黑 洞 研 究 的 新 發 展 。 黑 洞 的 理 論 建 基 於 萬 有 引 力 定 律 。 萬 有 引 力 是 我 們 最 為 熟 悉 的 一 種 作 用 力 , 這 種 力 使 我 們 緊 貼 在 地 上 , 同 時 使 地 球 環 繞 太 陽 運 行 。 愛 因 斯 坦 的 相 對 論 提 出 , 質 量 和 能 量 決 定 時 空 的 幾 何 形 狀 , 而 時 空 的 彎 曲 率 則 以 引 力 的 形 式 表 達 出 來 。 黑 洞 是 擁 有 強 大 引 力 的 物 體 , 引 力 之 大 即 使 是 宇 宙 中 速 度 最 高 的 光 線 也 不 能 逃 離 黑 洞 ; 亦 因 如 此 約 翰 ‧ 威 拿 於 1971 年 將 這 種 物 體 命 名 為 黑 洞 。 如 有 一 個 黑 洞 , 它 的 質 量 跟 太 陽 的 質 量 相 同 , 那 黑 洞 的 半 徑 只 有 約 3 千 米 ( 即 太 陽 半 徑 的 0.0004% ) 。 黑 洞 漆 黑 不 可 見 , 那 我 們 怎 樣 能 知 道 它 的 存 在 呢 ? 科 學 家 們 可 以 間 接 從 黑 洞 對 鄰 近 的 星 際 氣 體 及 塵 埃 的 影 響 來 找 到 它 。 當 任 何 物 體 墮 進 或 被 吸 入 黑 洞 時 , 都 會 被 黑 洞 吸 積 入 內 , 形 成 黑 洞 外 的 吸 積 盤 繞 著 黑 洞 運 行 。 這 運 行 中 吸 積 物 的 潮 汐 力 將 動 能 轉 為 熱 能 , 使 溫 度 提 高 , 甚 至 可 達 數 百 萬 度 。 我 們 可 藉 著 測 量 X - 射 線 的 強 度 及 變 化 , 從 而 探 測 黑 洞 的 存 在 。
圖片參考:
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錢 德 拉 X 射 線 天 文 台 所 拍 攝 M82 星 系 中 心 的 特 寫 。
理 論 模 型 顯 示 MGG-11 星 團 很 可 能 是 首 個 被 發 現 的 中 型 質 量 黑 洞 ,
它 的 質 量 是 太 陽 的 一 千 倍
( 圖 片 由 美 國 太 空 總 署 / 錢 德 拉 X 射 線 天 文 台 中 心 提 供 )
圖片參考:
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哈 勃 太 空 望 遠 鏡 所 拍 攝 由 M87 星 系 中 心 噴 出 的 噴 流 。
在 星 系 中 心 的 超 級 黑 洞 質 量 , 估 計 有 太 陽 質 量 的 二 十 億 倍 。
( 圖 片 由 美 國 太 空 總 署 / 哈 勃 太 空 望 遠 鏡 提 供 )
圖片參考:
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天 鵝 座 X - 1 影 像 , 可 能 是 首 個 被 發 現 的 恒 星 狀 黑 洞 。
中 心 亮 星 HD226868 與 該 黑 洞 組 成 一 個 雙 星 系 統 , 目 前 其 物 質 正 被 天 鵝 座 X - 1 吞 噬 。 ( 圖 片 由 美 國 太 空 總 署 提 供 )
2011-01-18 12:07:50 補充:
天 文 學 家 普 遍 認 為 黑 洞 分 為 兩 大 類 。 第 一 類 稱 為 恒 星 質 量 黑 洞 , 這 類 黑 洞 的 質 量 與 太 陽 質 量 的 量 級 相 若 , 它 們 都 是 巨 大 恒 星 演 化 後 的 最 終 物 。 少 於 8 個 太 陽 質 量 的 星 如 太 陽 , 最 終 會 演 化 為 一 顆 寒 冷 、 細 小 的 白 矮 星 。
2011-01-18 12:08:11 補充:
一 些 質 量 大 於 8 個 太 陽 質 量 但 少 於 25 個 太 陽 質 量 的 恒 星 在 超 新 星 爆 發 後 會 成 為 中 子 星 , 而 質 量 大 於 25 個 太 陽 質 量 的 恒 星 最 終 會 演 化 成 黑 洞 。
2011-01-18 12:09:24 補充:
第 二 類 黑 洞 稱 為 超 級 黑 洞 , 它 們 位 於 星 系 中 心 , 這 類 黑 洞 的 質 量 由 數 百 萬 至 數 十 億 太 陽 質 量 不 等 。