宇宙怪兽-黑洞，是宇宙的bug还是什么？

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宇宙中就存在一种怪兽的天体，能吞噬任何物质，是宇宙中已知最恐怖的天体-黑洞

黑洞是广义相对论所预言的一种十分特殊的天体，它质量非常非常的大，体积却非常非常的小，因而使它周围的空间发生弯曲，以至于任何的天体都不能逃逸黑洞的表面，甚至于光都不能逃逸出来。

关于黑洞的预言最开始为

拉普拉斯的预言 1798年，拉普拉斯根据牛顿力学逃逸速度公式预言，当M无限变大或者R无限变小而达到一定程度时，逃逸速度V1就会变成光速，因此推测宇宙中存在着奇异天体——黑洞。

超大质量黑洞质量跟星系核球质量

米切尔的预言 1783年，米切尔依据“围绕星体运动物体的向心力和引力计算公式”推算出，密度同太阳，半径为太阳500倍的星球，会使下落的物体在到达表面时的速度超过光速。所以，从该星球发射的光将被自身的引力拉回。

史瓦西的预言 1916年，史瓦西从“爱因斯坦引力场方程”求得了类似拉普拉斯的结果，即一个天体的半径若达到r=2GM/c平方 （M是天体质量，c是光速）时，连光线也无法逃脱它的引力。

史瓦西黑洞，大质量引发空间弯曲

结合了爱因斯坦的广义相对论我们知道，史瓦西的预言相比于其他两种更为准确。

卡尔·史瓦西是德国的一位天文学家，他通过计算爱因斯坦方程式后得出：

若将大质量的物质集中于空间中的一点，在其周围会出现奇异的视界，一旦进入该视界，连光也无法逃脱。20世纪60年代，美国物理学家惠勒将这类天体名为黑洞（Black Holes）

黑洞

史瓦西预言的黑洞只要是质量足够大或者体积足够小都能演化成黑洞。比如当质量不变的时候，太阳体积缩小到半径3公里时，地球压缩到半径3毫米时就能演化成一个黑洞。说起黑洞，就是引力与斥力的相爱相杀，同星体内有三类排斥力与之抗衡。白序星是来自热核反应的辐射压（斥力）与引力坍缩压平衡；白矮星是高密度电子间的泡利斥力与引力坍缩抗衡；中子星是中子之间的泡利斥力（简并压）与引力坍缩的斥力抗衡；

黑洞则是，当中子之间的泡利斥力无法抗衡引力坍缩时的产物，其内部作用力迄今未知。

恒星演化的最终产物

内部核燃料耗尽热核反应熄火，外向辐射压消失，大获全胜的引力使红巨星发生急剧坍缩，引起反弹和爆发，从而使大量物质被抛射。坍缩和爆发的压力进而使核心被压缩成致密的星核，依据星核质量大小分化为白矮星、中子星、黑洞。

为了满足质量足够大，体积足够小两个苛刻的条件，并不是每一个恒星都能演化成黑洞，通过上面的讲解我们知道原星质量为3m⊙（m⊙表示一个太阳的质量，3 m⊙表示的就是3个太阳的质量）的恒星演化为白矮星，原星质量为3-8m⊙的恒星演化为中子星，原星质量>8m⊙的恒星演化为黑洞。

太阳

随着理论的完善又提出了两个极限：钱德拉塞卡极限和奥本海默极限

钱德拉塞卡1930年提出，若白矮星的质量超过1.4 m⊙，则其电子间的泡利斥力就抗不住引力坍缩，星体会进一步坍缩成白矮星。1.4 m⊙被称作“钱德拉塞卡极限”。

奥本海默在1939年提出，若中子星的质量超过3.2 m⊙，则其中子间的泡利斥力就抗不住引力坍缩，星体会进一步坍缩成黑洞。3.2 m⊙被称作“奥本海默极限”。

黑洞的分类

史瓦西黑洞（基态黑洞），史瓦西黑洞属于寻常黑洞。

原星质量大于8 m⊙的恒星，其引力坍缩的最终结局会形成黑洞。史瓦西黑洞又有两类物理属性分类，一类为克尔黑洞（旋转的黑洞）：1961年，新西兰物理学家克尔在史瓦西解的基础上，让该黑洞模型旋转起来，从而得到了克尔解所描述的黑洞。另一类为雷斯勒-诺斯特朗姆黑洞（带电的黑洞），简称为R-N黑洞。

超级大黑洞（星系级超级大黑洞）

由爆发星系，星系碰撞及巨大的能量活动能够形成超级大黑洞，一般存在于星系核心。最大可达30 m⊙，1小时吐吃600个地球质量的物质，银河系中心的超大黑洞，没小时能吞噬4个地球质量的物质。

原始黑洞

霍金也提出：黑洞也存在辐射。根据科学家的论证，转动的、带电的激发态黑洞存在超辐射和自发辐射，这类辐射可带走黑洞的转动能、电磁能和电荷，导致其转速减慢、电荷减少、能层变薄，直到蜕化为基态的史瓦西黑洞。它源于宇宙早期阶段，有如下特点：a. 放出物质和辐射，意味着它具有温度；b. 小黑洞的吸积效应小于发射效应霍金提出黑洞也存在辐射——霍金辐射。大黑洞辐射不明显，而小黑洞通过所谓“隧道效应”可以放射出较多物质和辐射，其温度不断升高，因而可以蒸发，直到消失，这是区别于寻常黑洞的重要特征。

微型黑洞

前苏联的亚历山大·特罗缅科等人在1991年提出了微型黑洞存在于一切空间的假说，很有可能就是我们平时所说的虫洞。

大家都知道了一旦事件进入了黑洞的视界，外界将不能再观测到该事件，天文学家又是如何来发现黑洞的？

因为无法直接对黑洞进行观测，科学家就只能通过三类空间接触手段来发现黑洞。根据科学家们的发现，黑洞并不是单独存在的，它往往伴随着许多超自然想象的发生：

1.引力透镜：因为黑洞质量巨大造成空间弯曲，使光线发生弯曲。

引力透镜

2.超长X射线和γ射线：黑洞咋吞噬周围的星体或尘埃时，会在轴线方向喷出强烈的X射线和γ射线

3.搜索宇宙喷流：哪儿有强的宇宙喷流，哪儿就很有可能存在强致密星体，其中就很有可能是超大质量的黑洞。

黑洞候选者：

（1）天鹅座X-1号的双星系统

（2）X射线源LMCX－3中含有一颗质量大约为10个太阳质量的黑洞

（3）麒麟座X射线新星A0620－00

（4）银河系的1E1740.7-2942

（5）遥远星系（M87）的中心黑洞

（6）银心黑洞人马座A*，距地球约26,000光年

在我们银河系中心，就有一个超大质量的黑洞，这也是科学家目前证据最强的一个黑洞。过去20年里，科学家通过银河系中心差不多20多颗恒星检测，就能画出每个恒星的运动轨迹，利用牛顿定律就能计算出中心天体质量。利用有些恒星的运动轨迹，就能知道中心天体半径上限。天体半径的上限在结合测得的已知质量，就能测算出天体的密度，发现银河系中心天体只能是一个黑洞，不可能是其他我们已知的任何一种天体。

银河系恒星轨迹图

银河系是唯一一个能通过单个恒星的运动轨迹来计算中心天体的质量。其他的星系比如离我们比较近的星系科学家们可以通过测量中心的气体跟恒星运动总的运动轨迹可以推导出黑洞的质量。再过去15年一个非常重大的发现发现了黑洞的质量和超大质量的黑洞质量跟星系核球的质量成正比。这个发现是非常重要的。


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太深奥  太难懂  书念的少[流泪]