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星系的中心究竟有没有黑洞?宇宙空间中真实的黑洞究竟在哪里?时至今日,寻找黑洞的工作已经进行了半个多世纪了,人们是否找到了黑洞的影子?
要想找到黑洞,就必须对黑洞的特性进行了解,从而为捕捉到黑洞创造条件。目前,在天文学家心目中,黑洞是这样一种奇特的天体:它的体征类似星球又不是星球。说它类似星球,是因为它也有一个圆的总体体征并汇集到一个点上,只不过它的密度非常大,靠近它的物体都被它的引力所约束,不管用多大的速度都无法逃离,我们看到的只是漆黑一片。说它不是星球,是因为它根本就不是星体,而只是宇宙空间中的一个区域。这个区域的表面像是一个封闭的“膜”,人们把这个“膜”称为视界。这个视界将黑洞内部与外部完全隔离开来,外面是宇宙空间,而里面则是另一个世界。
黑洞视界的里面非常奇妙,令人向往也令人恐惧。假如一位宇航员拿着时钟到达黑洞视界边缘,时钟就会停止;而宇航员会在进入视界的一瞬间就像被抻长了的面条那样断成一节节,然后以光速向黑洞中心坠落。在黑洞中心,所有物质彼此极其紧密地挤压在一起,成为一个密度无限大但体积为零的点,人们称这个点为黑洞奇点。
从黑洞的特性上我们可以知晓,它完全是隐形的,想直接观测到它根本没有可能。因此,搜索黑洞的工作是极其困难的,只能从它对外界产生的影响和发生的某种作用上去推测。
起初,天文学家希望黑洞恰巧是双星系统中的一个成员,这样就可以从某’一颗星围绕着不明天体旋转时,觉察到黑洞并将其找出来。按照这一思路,轰动一时的黑洞候选者——御夫座э星——脱颖而出。在这个双星系统中,主星是一颗明亮的超巨星,用肉眼便可以看见,而它的伴星却看不见。天文学家虽然不敢确定这颗伴星就是黑洞,但根据目前的观测资料又不能完全排除这一可能性。
另有科学家认为,对宇宙中的x射线源进行观测,也可以帮助人们找到黑洞,因为物质在以极快的速度沿视界附近的螺旋曲线向黑洞中心坠落时,会发射出很强的X射线。于是,天鹅座X-1就成为天文学家公认的最有希望的黑洞候选者。
天文学家通过观测和分析发现,天鹅座X-1的主星是一颗蓝超巨星,它的大量气体物质正源源不断地流向相邻的、看不见的X射线伴星(如题图),而且这颗伴星的质量远远超过了中子星的质量极限。因此,它极有可能就是黑洞。
就天鹅座X-1是否是黑洞的问题,研究界发生了激烈的争论,以致两位国外较著名的科学家都为它打赌,输者要给赢者订阅1年的杂志,但至今尚未见分晓。
之后,天文学家又从银河系及麦哲伦星云中发现了几个类似天鹅X-1的天体,这些都是疑似黑洞的证据。然而,这个结论还不能下得太早,有待于科学家进一步证实。
而1995年观测到的引力红移现象,无疑是最为接近的发现黑洞的证据。因为到目前为止,用不是黑洞的各种理论都无法解释引力红移现象。由此,人们倍感兴奋,距离发现黑洞的时刻似乎越来越近了。
然而,还是有一些科学家对此冷另眼相看,根本不看好黑洞之说,认为黑洞本身仅仅停留在理论预言的阶段,并且这个理论本身的一些论证尚处于无法被基本逻辑接受的状态(例如黑洞的中心奇点问题,连广义相对论的创始人爱因斯坦后来都对此感到疑惑,著名天文学家爱丁顿也认为中心奇点是荒唐的,所以一些科学家对黑洞持否定的态度也就不足为奇了)。但是,两位当代著名物理学家彭罗斯和霍金已从理论上严格证明,黑洞的中心奇点是广义相对论的必然推论。退一步说,如果黑洞中心不是奇点状态又应该是一种怎样的状态呢?这让人们更加疑惑,他们到底孰是孰非?
我们相信,随着科学家的不断努力,黑洞的真面目将会被逐步揭开。到那时,人类对自然界的认识,必将得到一次新的飞跃。
要想找到黑洞,就必须对黑洞的特性进行了解,从而为捕捉到黑洞创造条件。目前,在天文学家心目中,黑洞是这样一种奇特的天体:它的体征类似星球又不是星球。说它类似星球,是因为它也有一个圆的总体体征并汇集到一个点上,只不过它的密度非常大,靠近它的物体都被它的引力所约束,不管用多大的速度都无法逃离,我们看到的只是漆黑一片。说它不是星球,是因为它根本就不是星体,而只是宇宙空间中的一个区域。这个区域的表面像是一个封闭的“膜”,人们把这个“膜”称为视界。这个视界将黑洞内部与外部完全隔离开来,外面是宇宙空间,而里面则是另一个世界。
黑洞视界的里面非常奇妙,令人向往也令人恐惧。假如一位宇航员拿着时钟到达黑洞视界边缘,时钟就会停止;而宇航员会在进入视界的一瞬间就像被抻长了的面条那样断成一节节,然后以光速向黑洞中心坠落。在黑洞中心,所有物质彼此极其紧密地挤压在一起,成为一个密度无限大但体积为零的点,人们称这个点为黑洞奇点。
从黑洞的特性上我们可以知晓,它完全是隐形的,想直接观测到它根本没有可能。因此,搜索黑洞的工作是极其困难的,只能从它对外界产生的影响和发生的某种作用上去推测。
起初,天文学家希望黑洞恰巧是双星系统中的一个成员,这样就可以从某’一颗星围绕着不明天体旋转时,觉察到黑洞并将其找出来。按照这一思路,轰动一时的黑洞候选者——御夫座э星——脱颖而出。在这个双星系统中,主星是一颗明亮的超巨星,用肉眼便可以看见,而它的伴星却看不见。天文学家虽然不敢确定这颗伴星就是黑洞,但根据目前的观测资料又不能完全排除这一可能性。
另有科学家认为,对宇宙中的x射线源进行观测,也可以帮助人们找到黑洞,因为物质在以极快的速度沿视界附近的螺旋曲线向黑洞中心坠落时,会发射出很强的X射线。于是,天鹅座X-1就成为天文学家公认的最有希望的黑洞候选者。
天文学家通过观测和分析发现,天鹅座X-1的主星是一颗蓝超巨星,它的大量气体物质正源源不断地流向相邻的、看不见的X射线伴星(如题图),而且这颗伴星的质量远远超过了中子星的质量极限。因此,它极有可能就是黑洞。
就天鹅座X-1是否是黑洞的问题,研究界发生了激烈的争论,以致两位国外较著名的科学家都为它打赌,输者要给赢者订阅1年的杂志,但至今尚未见分晓。
之后,天文学家又从银河系及麦哲伦星云中发现了几个类似天鹅X-1的天体,这些都是疑似黑洞的证据。然而,这个结论还不能下得太早,有待于科学家进一步证实。
而1995年观测到的引力红移现象,无疑是最为接近的发现黑洞的证据。因为到目前为止,用不是黑洞的各种理论都无法解释引力红移现象。由此,人们倍感兴奋,距离发现黑洞的时刻似乎越来越近了。
然而,还是有一些科学家对此冷另眼相看,根本不看好黑洞之说,认为黑洞本身仅仅停留在理论预言的阶段,并且这个理论本身的一些论证尚处于无法被基本逻辑接受的状态(例如黑洞的中心奇点问题,连广义相对论的创始人爱因斯坦后来都对此感到疑惑,著名天文学家爱丁顿也认为中心奇点是荒唐的,所以一些科学家对黑洞持否定的态度也就不足为奇了)。但是,两位当代著名物理学家彭罗斯和霍金已从理论上严格证明,黑洞的中心奇点是广义相对论的必然推论。退一步说,如果黑洞中心不是奇点状态又应该是一种怎样的状态呢?这让人们更加疑惑,他们到底孰是孰非?
我们相信,随着科学家的不断努力,黑洞的真面目将会被逐步揭开。到那时,人类对自然界的认识,必将得到一次新的飞跃。