黑洞连恒星都能吞噬,那些被黑洞“吃掉”的物质去了哪里?
这浩瀚的星河,里面有着各种奇奇怪怪的天体,如果要给已知的这些天体进行一个神秘程度排名,那么黑洞认第一,没有别的星体敢认第二。
黑洞作为宇宙中最恐怖的天体,科学家们对他的理解还非常的片面。根据现有的理论,我们认为黑洞是一个体积无限小,密度无限大,时空曲率无限高的天体。宏观世界的物理定律在黑洞中心处,将全部失效。
黑洞的概念我们已经提出了快一个世纪了,如今我们更是对黑洞进行了拍摄,可是时至今日,我们对它的本质依旧所知甚少。
宇宙中最常见的黑洞一般都是大质量的恒星在演化末期发生坍塌演变而成的。当一颗大质量恒星在临近死亡时,它的核心在自身巨大的引力作用下不断向内坍缩,从而发生超新星大爆炸。此时的恒星将会在短短数秒的时间内,就会释出相当于过去数亿年所释放出的能量总和,而黑洞也将会在这数秒内形成。
由于恒星质量有大有小,并不是所有的恒星都会演化成黑洞,黑洞的形成也是很苛刻的。根据科学的计算,科学家们认为,当一颗恒星的核心质量达到3.2倍太阳质量以上的时候,才有可能坍缩成一颗黑洞。
当恒星的核心质量小于3.2倍太阳质量时,恒星将会演化成中子星或者白矮星。黑洞无声无息地在这个宇宙间存在着,就如同一个幽灵吞噬着它周围的一切。它的引力非常大,在其视界范围内,就连一束光都无法逃脱,因此黑洞是一个既不发出光,也不反射光的天体。
基于这个不反光也不发光特性,人类现有的观测手段均无法直接观察到它的存在,我们只能通过一些物理现象来间接地寻找他们的踪迹。举个例子,当科学家们发现有些天体围绕着一个看不见的引力源运动,亦或是发现在吞噬物质产生的吸积盘时,科学家们就能基本确认黑洞的存在了。
黑洞的强大引力并不是无休止的,只有在距离它足够近的时候,它强大的本质才会显露无遗。当一颗恒星距离黑洞足够近的时候,恒星的物质就会被黑洞的引力源源不断地撕扯。在这个撕扯过程中,恒星损失的质量并没有直接落到黑洞的正中央,而是围绕着黑洞在旋转,从而形成明亮的吸积盘和喷流,最后才会落入到黑洞内部。
这些落入黑洞的物质会增加黑洞的质量,从而使得黑洞变得更大。可以说这就是一个越吃越大的怪物。根据现有的科学理论知识,我们对黑洞的内部还一无所知,但是我们可以进行一些简单的理论猜测。
霍金的霍金辐射理论告诉我们,黑洞其实不是只出不进的,它还在不停地向外辐射着能量。在黑洞的附近会产生正反虚粒子对,从而带走黑洞的能量,这意味着那些被黑洞吞噬的物质最终都会以霍金辐射的方式被释放出来。
所以说被黑洞吞噬的物质不是消失了,而是最终又归还给宇宙了,根据质能守恒定律,宇宙中的能量其实并没有减少。从哪里来,到哪里去,那些被吞噬的恒星只是从物质转化成了能量,而物质和能量本质上就是一样的。