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我心飛翔(59):《了解宇宙如何運(yùn)行》紀(jì)錄片解說(shuō)詞(2)

我心飛翔(59):《了解宇宙如何運(yùn)行》紀(jì)錄片解說(shuō)詞(2)

(2011-07-26 09:05:03)

黑洞在呑噬周圍物質(zhì)

黑洞吞噬物質(zhì)飽和時(shí)從兩極噴射高能粒子流,又稱類星體


r射線暴
r射線暴

第二集:黑洞

    黑洞蘊(yùn)藏著巨大的能量,但人們?nèi)庋酆蛢x器卻看不到它,因?yàn)楣饩€靠近黑洞都被它吞噬,所以得名“黑洞?!庇钪嬷写_實(shí)存在這樣的神秘天體。黑洞引力驚人,恒星、行星及星際物質(zhì)靠近它都被黑洞吸進(jìn),所以,黑洞是宇宙的統(tǒng)治者、終結(jié)者?,F(xiàn)已查明,銀河系中心存在著巨大的黑洞。

左圖是天鷹座一個(gè)恒星被黑洞吞噬的照片。

用瀑布形容黑洞中心吸進(jìn)物質(zhì)的過(guò)程很貼切。當(dāng)小船在河上游時(shí),劃船者可任意上行,但當(dāng)小船靠近瀑布邊緣時(shí),無(wú)論劃船者怎么用力都逃脫不了被急流吸進(jìn)瀑布的命運(yùn)。小船相當(dāng)恒星天體,瀑布相當(dāng)黑洞。巨大的引力使一切宇宙物質(zhì)都無(wú)法逃逸,甚至光線都被吸進(jìn)黑洞。

    假設(shè)黑洞光顧太陽(yáng)系,太陽(yáng)系的行星、衛(wèi)星、彗星、將被巨大的引力吸引偏離固定的軌道,在太陽(yáng)系內(nèi)互相撞擊引起混亂。地球的大氣、海水相繼被黑洞引力吸走,地表(殼)被引力剝離,最后地球液態(tài)地幔、鐵質(zhì)地心被吸進(jìn)黑洞,同樣太陽(yáng)也逃脫不了消亡的命運(yùn)。十倍以上巨型恒星當(dāng)她消亡時(shí)就會(huì)形成超新星爆炸(附圖1),更大的恒星消亡時(shí)形成超超新星,黑洞在超新星的爆炸中誕生。

宇宙中恒星、超級(jí)恒星、超超級(jí)恒星密布,她們消亡時(shí)會(huì)產(chǎn)生許多大小不同的黑洞。如大犬座VY超大型恒星爆炸,產(chǎn)生一個(gè)直徑30億公里的黑洞。黑洞越大,引力越大,每秒鐘吸進(jìn)的物質(zhì)越多、速度越快,但因物質(zhì)吸進(jìn)的太多,又不均勻,有時(shí)黑洞也“咳嗽”,出現(xiàn)噎著引起黑洞顫抖。當(dāng)黑洞內(nèi)部吸進(jìn)物質(zhì)能量飽和時(shí),黑洞將從軸心兩側(cè)同時(shí)爆發(fā)γ射線暴,其威力僅次于宇宙奇點(diǎn)大爆炸。γ射線暴能量奇高,速度極快,破壞力極大,γ射線暴噴發(fā)途中可以摧毀任何星系、星團(tuán)和恒星。幸運(yùn)是γ射線暴沒(méi)在銀河系發(fā)生,多發(fā)生在河外星系。觀測(cè)γ射線暴,可以窺測(cè)宇宙的奧秘。

天文學(xué)家發(fā)射一枚斯維夫特衛(wèi)星探測(cè)器,拍到γ射線暴(附圖)。γ射線暴與黑洞關(guān)系密切,發(fā)現(xiàn)γ射線暴,動(dòng)搖了天文學(xué)的基礎(chǔ)。

宇宙中有數(shù)十億個(gè)黑洞,理論計(jì)算黑洞幾乎無(wú)處不在。但我們卻不能直接觀測(cè)黑洞,對(duì)黑洞的物理特性一無(wú)所知。用發(fā)射飛船用人觀測(cè)黑洞太危險(xiǎn),不現(xiàn)實(shí),但現(xiàn)在有了機(jī)器人,我們完全可以利用機(jī)器人操縱探測(cè)器對(duì)黑洞進(jìn)行觀測(cè),并將探測(cè)器、機(jī)器人做的足夠結(jié)實(shí)堅(jiān)固,當(dāng)探測(cè)器接近黑洞事件視界時(shí)將圖像、信息發(fā)回來(lái),我們就可以了解黑洞視界外和黑洞內(nèi)部的情況?,F(xiàn)在這只是設(shè)想方案,并沒(méi)有真正實(shí)施。

如果銀河系中心確實(shí)存在超大型黑洞,因?yàn)榫嗵?yáng)太遙遠(yuǎn),所以,地球是安全的。

銀河系有數(shù)千億顆恒星,圍繞中心旋轉(zhuǎn),并有兩個(gè)旋臂。是什么力量促使數(shù)億顆恒星繞銀河系中心旋轉(zhuǎn)?天文學(xué)家想象:銀河系中心必然存在一個(gè)超大型黑洞。

為觀測(cè)銀河系中心黑洞,天文學(xué)家在智利莫納亞克山上建了一個(gè)直徑9米的紅外線望遠(yuǎn)鏡,科學(xué)家歷經(jīng)15年,拍攝數(shù)千張銀河系中心的照片,經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)在銀河系中心有個(gè)恒星團(tuán),幾十顆恒星圍繞中心高速旋轉(zhuǎn),速度高達(dá)每小時(shí)幾百萬(wàn)公里。因此斷定銀河系中心確實(shí)存在一個(gè)巨大黑洞。

星系越大,星系中心的黑洞越大。仙女座星系黑洞比太陽(yáng)大1.4億倍。M87黑洞是太陽(yáng)的200億倍。

早期宇宙,第一批出現(xiàn)的恒星質(zhì)量都比太陽(yáng)質(zhì)量大的多,都是超級(jí)恒星,當(dāng)這些超大恒星消亡時(shí)往往引發(fā)超新星爆炸,出現(xiàn)一系列大小不一的黑洞。這些黑洞互相碰撞形成更大的黑洞,當(dāng)塵埃、恒星、星團(tuán)、星系都被黑洞吸收時(shí),黑洞軸心兩面將噴射高能粒子流,其寬度比太陽(yáng)直徑大20倍。高能粒子流,天文學(xué)稱類星體,類星體是宇宙中的重要天體,有證據(jù)說(shuō)明類星體是產(chǎn)生星系的溫床。

黑洞到底是什么?黑洞是神秘天體,在宇宙中黑洞確實(shí)存在(附…圖)。有科學(xué)家預(yù)測(cè)黑洞是時(shí)空捷徑,是通往另一個(gè)宇宙的大門,很可能黑洞是大爆炸的反面,正面大爆炸產(chǎn)生新宇宙,而黑洞是陳舊宇宙消亡的縮影。

 

 

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