北京時間 11 月 10 日消息，據(jù)國外媒體報道，在宇宙中，卻是沒有什么比黑洞更可怕了。
黑洞，是宇宙中一處引力極其強大的區(qū)域，任何物質(zhì)都無法從中逃離。最近，黑洞這個話題也時常見諸報端。2020 年諾貝爾物理學獎一半授予羅杰 · 彭羅斯，獲獎原因是他的數(shù)學工作證明黑洞是愛因斯坦引力論的不可避免結果。安德里亞 · 格茲和萊茵哈德 · 亨澤爾共享了另一半諾貝爾物理學獎，獲獎理由是他們發(fā)現(xiàn)銀河系的中心是一個巨大的黑洞。
黑洞尤其可怕的理由有三。如果你掉入一個恒星死亡時形成的黑洞，你將會被撕碎；同樣地，所有星系中心的超大質(zhì)量黑洞仿佛永遠都是饑腸轆轆；以及，物理定律在黑洞內(nèi)不再適用。
克里斯 · 英佩研究黑洞已有 30 多年，尤其專注研究潛伏在星系中心的超大質(zhì)量黑洞。大多數(shù)情況下，這些黑洞處于非活動狀態(tài)。但是，一旦活躍起來，它們會吞噬恒星和云氣，靠近黑洞的區(qū)域會比該區(qū)域所在的整個星系都更加耀眼。有活躍黑洞的星系，我們稱之為類星體。盡管過去數(shù)十年我們已經(jīng)掌握了大量有關黑洞的信息，但仍有許多謎團等待我們?nèi)ソ鉀Q。
死于黑洞
一顆大質(zhì)量恒星死亡時，可能會形成黑洞。恒星的核燃料用盡之后，其核心塌縮成為密度極大的物質(zhì)，是原子核密度的一百倍還多。在如此大的密度之下，質(zhì)子、中子和電子不再是離散的粒子。由于黑洞漆黑一片，所以我們只能在黑洞繞一顆正常恒星運行時，才能找到它。正常恒星的特性可以讓天文學家推測出該恒星的黑暗伴星——黑洞的特性。第一個被發(fā)現(xiàn)的黑洞是天鵝座 X-1，也是天鵝座星座中最明亮的 X 射線源。
黑洞是物質(zhì)的墳墓；任何物質(zhì)，甚至是光，都無法逃離黑洞。任何人掉入黑洞，等待他的命運將是一段非常痛苦的 “意大利面條化”過程。這是斯蒂芬 · 霍金在《時間簡史》中提出的一個有趣比喻。在意大利面條化過程中，黑洞的巨大引力會把你拉得很長，把你的骨骼、肌肉、筋骨乃至分子一個個分開。但丁的詩歌《神曲》中刻在地獄之門上的文字——“入此門者了斷希望”，非常生動地描繪了這個過程。
每個星系中的饑餓怪物
在過去 30 年中，人們借助哈勃太空望遠鏡觀測到，所有星系的中心都有一個黑洞。星系越大，黑洞也越大。
大自然知道如何制造出質(zhì)量天差地別的黑洞，從數(shù)倍于太陽質(zhì)量的恒星殘骸到幾百億倍太陽質(zhì)量的怪物等等。這之間的差距，好比一只蘋果和吉薩金字塔之間的差距一樣。
就在去年，天文學家發(fā)布了有史以來第一張黑洞照片和其事件視界。這是位于 M87 橢圓星系中心的一個質(zhì)量為 70 億太陽質(zhì)量的巨獸。
它比我們銀河系中心的黑洞還大一千倍。這些黑洞大多數(shù)時候都是漆黑一片，但是當它們的引力吸引附近的恒星和云氣時，它們會爆發(fā)出劇烈的活動并釋放大量輻射。大質(zhì)量黑洞的危險性存在于兩方面。首先，如果你靠得太近，巨大的引力會將你吸入黑洞。其次，如果它們正處于活躍的類星體階段，你可能會被高能量輻射烤焦。
類星體有多明亮？想象一下，夜晚，你盤旋在洛杉磯這樣的大城市上空。汽車、房屋和街道的燈光就是星系中的恒星。以此類推，活躍狀態(tài)的黑洞就好比洛杉磯市中心一個直徑 1 英寸的光源，卻照亮整座城市。類星體是宇宙中最耀眼的天體。
奇怪的超大質(zhì)量黑洞
迄今為止，人類發(fā)現(xiàn)的最大黑洞的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的 400 億倍，或者說是太陽系直徑的 20 倍。太陽系外行星的軌道周期是 250 年，而這個超大質(zhì)量天體卻可以每三個月旋轉一周。它的外邊緣的移動速度是光速的一半。和所有黑洞一樣，超大黑洞也隱藏在事件視界背后，讓人無從知曉其真面目。而黑洞的中心則是一個奇點，即密度無限大的一個點。我們無法了解黑洞的內(nèi)部，因為物理定律在這里不再適用。時間在事件視界處凍結，引力在奇點處變得無限大。
但有一個好消息是，如果你掉入一個超大質(zhì)量黑洞，你可能有幸存活下來。和小一點的黑洞相比，雖然它們的引力更強，但張力卻弱一些，所以不會要了你的命。壞消息是，事件視界猶如深淵的邊緣。一旦進入了事件視界之后，再想出來絕無可能。所以，你掉入其中之后，即便沒有死，也逃不出來，更不用說向別人講述自己的經(jīng)歷。
根據(jù)斯蒂芬 · 霍金的說法，黑洞正在緩慢地消失。在宇宙的遙遠未來，所有恒星都死去之后，所有星系在加速的宇宙膨脹作用下越來越分散之后，黑洞將是宇宙中最后留存的天體。
最大的黑洞可能需要很長時間才會消失。而這個很長時間，接近永恒。換言之就是，宇宙中最可怕的天體近乎永恒存在。
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