眾多直接和間接證據表明：黑洞在宇宙中的的確確是存在的
發表于 2025-12-07 18:47:33
來源：
骨軟筋酥網
眾多直接和間接證據表明：黑洞在宇宙中的的確確是存在的
（神秘的地球uux.cn報道）據新浪科技：在所有天文學概念中，黑洞也許是和間最奇異的一個。黑洞的接證據表密度極高，就連光線也無法逃脫，明黑猶如一頭黑暗恐怖的洞宇巨獸。由于一般的確確物理規律在黑洞中都不適用，黑洞仿佛是眾多直接宙中專為科幻小說而生的一樣。然而，和間眾多直接和間接證據表明，接證據表黑洞在宇宙中的明黑的確確是存在的。
愛因斯坦的洞宇預言
德國天文學家卡爾•史瓦西于1916年最早預言了黑洞的存在，認為這是確確愛因斯坦廣義相對論的必然結果。換句話說，眾多直接宙中假如愛因斯坦的和間理論是正確的（所有證據都指向這一點），那么黑洞一定存在。接證據表羅杰•彭羅斯和史蒂芬•霍金的研究進一步鞏固了黑洞存在的理論基礎。其研究顯示，任何天體坍縮成黑洞之后，都會形成一個奇點，且傳統物理學定律在這一點上全部失靈。
伽馬射線暴
上世紀30年代，印度天體物理學家蘇布拉馬尼揚•錢德拉塞卡對恒星核燃料耗盡后的結局開展了研究。他發現，最終結果要取決于恒星的質量。如果恒星很大，比方說質量達到了太陽的20倍，恒星的致密內核（光是內核的質量便可高達太陽的兩三倍）便會一直向內坍縮、直至變成一個黑洞。恒星內核的坍縮速度極快，前后不過短短幾秒，期間會以伽馬射線暴的形式釋放出驚人的能量，相當于一顆普通恒星在漫長一生中釋放出的能量總和。地球上的望遠鏡已經探測到了多次伽馬射線暴，其中有些還是由數十億光年外的星系發出的，說明我們真的觀察到了黑洞誕生的過程。
引力波
黑洞并非總是孑然一身，有時它們也會成對出現、圍繞彼此旋轉。兩個黑洞間的引力作用會形成時空漣漪，并以引力波的形式向外擴散，這也是愛因斯坦相對論提出的預言之一。在LIGO和Virgo等天文臺的幫助下，如今我們已經擁有了探測引力波的能力。2016年，科學家首次宣布發現了由兩個黑洞合并產生的引力波。自此之后，我們又探測到了多次引力波事件。隨著探測器敏感度不斷提升，科學家還探測到了由除黑洞合并之外的其它事件產生的引力波，比如黑洞和中子星相撞等等。
隱形伴星
能夠產生伽馬射線暴或引力波的都是短時間內發生的高能事件，也許半個宇宙之外都見得到。但考慮到它們的本質，大多數黑洞都是探測不到的。黑洞不會釋放出任何光線或輻射，因此可以默默蟄伏在太空中，天文學家根本意識不到它們的存在。不過，有一種方法可以探測到它們的存在：利用黑洞對其它恒星造成的引力效應。2020年，天文學家在觀察看似普通的雙星系統HR 6819時，發現兩顆恒星的運動軌跡有些古怪之處，除非該系統中還存在一個完全隱形的天體，才能解釋這種現象。計算出它的質量之后，研究人員意識到真相只有一個：這個天體一定是個黑洞。它距離地球只有一千光年，就位于銀河系之內，是迄今為止發現的距地球最近的黑洞。
X射線
1971年，科學家在研究銀河系中一個名叫Cygnus X-1的雙恒星系統時，首次觀察到了黑洞存在的證據。該系統產生的X射線極為明亮，但這些射線并非來自黑洞或是其可見伴星，而是由黑洞吸收恒星物質時形成的吸積盤產生。就像剛才提到的雙星系統HR 6819一樣，天文學家也可以利用那顆可見恒星的運動軌跡、估算出Cygnus X-1系統中隱形天體的質量。最終的計算結果約為太陽質量的21倍，再考慮到該天體所占的空間較小，說明它只能是一個黑洞，根本不用考慮其它可能性。
超大質量黑洞
除了通過恒星坍縮形成的黑洞之外，有證據顯示，星系中央也許還潛伏著一些數量高達太陽數百萬倍、甚至數十億倍的超大質量黑洞，并且它們也許從宇宙早期就開始存在了。在所謂的“活躍星系”中，這些超大質量黑洞存在的證據堪稱壯觀。NASA指出，這些星系中央的黑洞周圍都有一圈吸積盤，會釋放出極其強烈的、覆蓋各個波段的輻射。銀河系中央也有一個黑洞，因為我們觀察到該區域恒星的旋轉速度快得驚人，高達光速的8%，說明它們一定在圍繞某個體積極小、但質量極大的天體旋轉。目前的估測結果認為，銀河系中央黑洞的質量約為太陽的400萬倍。
“意大利面化”效應
還有一個證明黑洞存在的證據，叫做“意大利面化”效應。你可能會納悶這是什么意思，但如果你有機會掉進黑洞里，一切就會不言自明了：在黑洞極強的引力拉拽下，你會被拉成細細的長條狀，就像面條一樣。雖然這種事不可能發生在你身上，但假如某顆恒星不慎離黑洞太近，這便是它的結局。2020年10月，天文學家果真觀察到了一顆恒星被黑洞扯碎時發出的閃光。幸好，這起“悲劇”距我們足有2.15億光年之遙。
黑洞的照片
到目前為止，我們已經收集了許多黑洞存在的間接證據，包括輻射暴、引力波、以及對其它天體的動力學影響等等，這些都無法由已知的其它天體來解釋。但在2019年4月，人類終于找到了板上釘釘的證據——事件視界望遠鏡直接拍攝到了M87星系中央超大質量黑洞的照片。這個望遠鏡的名字可能會造成一定誤導，它其實是一個分散在世界各地的望遠鏡網絡，而不是單獨一臺望遠鏡。NASA指出，參與拍攝的望遠鏡越多，能拍到的空間就越大，最終的圖像質量也就越高。在最終拍到的照片中，我們可以清晰地看到一個質量為太陽65億倍的黑洞呈現出的暗影、以及暗影周圍發著橙色光芒的吸積盤。 |
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