天鹅座X-1,人类发现的第一个黑洞,未来可能会变成双黑洞系统

黑洞是宇宙中客观存在的天体,拥有最强大的引力和密度。

黑洞最早出现于理论推导之中,而那时大多数人并不相信黑洞是真实存在的,之后随着宇宙间的黑洞逐渐被发现,人们终于开始相信黑洞是真实存在的,直到第一张黑洞照片的公布,使所有人都亲自看到了黑洞的模样。人类第一张黑洞照片所拍摄的是位于5500万光年以外的星系级黑洞M87*,这是一个位于星系中心的很大的黑洞。

M87*是人类拍摄的第一张黑洞照片,但它并不是人类所发现的第一个黑洞,人类首次观测到的黑洞是位于6000光年以外的天鹅座方向,那里存在着一个双星系统,它被命名为天鹅座X-1。这个双星系统的主星是一颗质量极大的恒星,在1965年,人类首次发现了它。

天鹅座X-1

天鹅座X-1是一个由两个天体组成的双星系统,其中一颗恒星的质量超过了太阳质量的30倍,在恒星之中已经属于蓝巨星了,它的直径超过了2500万公里。而在这个巨大的天体附近,还有着另外一个天体,它就要小得多了,这颗小天体的直径只有10公里左右,和主星相比不值一提,但是它却发射着极其明亮的光,所以人类很容易就发现了它。

通过观测和计算,科学家们发现这颗天体极为致密,质量接近了9倍太阳质量,那么这是什么呢?出去黑洞以外,宇宙中最为致密的天体就是中子星了,但是中子星的质量是有上限的,最大的中子星也不能超过太阳质量的3倍以上,而这颗接近9倍太阳质量的天体只有一种解释,它是一个黑洞。

黑洞之所以被称之为黑洞,是因为黑洞拥有极强的引力,在黑洞视界内部,逃逸速度超越了光速,也就是说包括光在内的任何物质进入到黑洞视界之内都无法再次逃逸而出。

我们之所以能够看到东西,是光在物体上反射进入眼睛的结果,而所有进入黑洞的光都无法再次出来,所以黑洞应该是完全不可见的,为什么这个黑洞会发射着明亮的光呢?黑洞发光只有一种情况,就是它在吞噬物质。物质受到黑洞引力的影响在黑洞周围以极高的速度运动,物质之间的摩擦产生了高温和高能宇宙射线,这就是吸积盘,吸积盘越明亮,所以黑洞正在吸收的物质量就越大,而这也是我们能够发现黑洞的原因,如果黑洞附近没有任何物质可以吞噬,那么它就会完全陷入黑暗,变得彻底不可见,而这样不可见的黑洞在宇宙中可能会有很多。

双黑洞系统

这个黑洞正在吞噬的物质就来自于它身边的那颗蓝巨星,恒星表面的气体物质受黑洞强大引力的吸引而形成了黑洞的吸积盘。而作为一颗蓝巨星,它的寿命是很短暂的,因为质量越大的恒星,它上面的核聚变就越剧烈,燃料消耗的速度也就越快,当燃料耗尽之后,它会通过超新星爆发而坍缩成为一个新的黑洞,而那时,天鹅座X-1就会变为一个双黑洞系统了。

变为双黑洞系统的天鹅座X-1周围不再有大量可供吞噬的物质,于是它们将会陷入彻底的黑暗,这个双星系统也将从夜空中消失,如无意外,我们基本没有可能再观测到它。不过成为双黑洞系统并不是必然的,这只是一种可能性,还有一种可能就是蓝巨星被黑洞所吞噬掉。

目前的天鹅座X-1是一个稳定的双星系统,虽然黑洞正在吸附恒星的物质,但这并不足以对恒星造成致命的伤害。

但是,当这颗蓝巨星氢核聚变结束之后,它内部的核聚变会推进到更重的元素,与此同时,它的体积也会积聚膨胀,体积的膨胀会导致它与黑洞之间的距离拉近,这种变化有可能会影响两者之间的引力作用,如果两者相互绕行的速度减慢,那么恒星则很有可能被黑洞的引力拉过去,然而二者合为一体,黑洞开始从内部吞噬恒星,最终将这颗蓝巨星完全吃掉,如果是这样,那么这里最终就只会剩下一个黑洞。

在吞噬的过程中,黑洞的吸积盘会变得更加明亮,而在吞噬彻底完成后,一切依然会陷入黑暗,我们依然无法再看到这个黑洞了。

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