日就月将天文篇-特殊天体

人类首张黑洞照片

同学们好，欢迎来到日就月将。今天我们要讲的是“黑洞 白洞”。

黑洞是现代广义相对论中，存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大，使得视界内的逃逸速度大于光速。故而，“黑洞是时空曲率大到光都无法逃脱的天体”。关于黑洞的形成，科学家认为，当一些大的恒星逐渐衰老、趋近死亡的时候，就会在巨大的引力作用下慢慢坍缩，所有的物质都会集中成一个密集的天体，从而形成了黑洞。黑洞的引力大得惊人，以致能吸走它周围的一切物质，就连光线也不能逃脱。从这个角度看，黑洞真像是一个深不可测的无底洞。

黑洞虽无法直接观测，但可以借由间接方式得知其存在与质量，并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因黑洞引力带来的加速度导致的摩擦而放出x射线和γ射线的“边缘讯息”，可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹来得出，还可以取得其位置以及质量。2019年4月10日21时，人类首张黑洞照片面世，该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心，距离地球5500万光年，质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影，周围环绕一个新月状光环。爱因斯坦广义相对论被证明在极端条件下仍然成立。

白洞是广义相对论所预言的一种性质与黑洞相反的特殊天体，它目前还是一种理论模型，尚未被观测所证实，我们还不能确定宇宙中到底有没有白洞。白洞和黑洞类似，也有一个封闭的边界。聚集在白洞内部的物质，只可以经边界向外运动，而不能反向运动，也就是说，白洞只向外部输出物质和能量。形象地说，白洞好像一个不断向外喷射物质和能量的源泉，它只向外界提供物质和能量，而不吸收外部的物质和能量。

科学家预测，白洞本身也有强大的引力，会将周围的尘埃、气体和能量不断吸引到自己的身侧，形成一个包裹型的物质“膜”，“膜”外的物质不得入内，只能向外喷发。从白洞内部发射出来的物质都具有很高的速度，而被白洞吸引到其边界上的物质也具有很高的速度。因此，它们在白洞边界上的碰撞十分猛烈，会释放出异常巨大的能量。

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