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敲黑板!“黑洞”刷爆朋友圈,但“白洞”你聽說過嗎?

(央視財經《國際財經報導》)2017年4月,一個全球合作的天文項目(Event Horizon Telescope,譯為“事件視界望遠鏡”,英文簡稱“EHT”)開始對兩個進行觀測:一個位於銀河系中心,名為“人馬座A*”;另一個就是位於銀河系鄰近星系M87中心的黑洞。而理論距離最近的“人馬座A*”,距地球也有2.6萬光年,M87更是距離地球5500萬光年。“

經過兩年的時間,在4月10日21點,EHT終於正式發布了首張黑洞照片,這是100多年來,自廣義相對論預言黑洞存在後,人類第一次看清“黑洞”。

人類關注黑洞的歷史可以追溯到18世紀末。在萬有引力定律提出約百年後,英國科學家約翰·米歇爾在1783年首次提出,可能存在引力強大到連光線也無法逃離的“暗星”。不過,那時天文學家對此討論不多。

【阿爾伯特·愛因斯坦】

?1915年,愛因斯坦提出真正“預見”黑洞的廣義相對論。但其實,就連愛因斯坦也曾經不相信黑洞真實存在。不過,科學界確實利用廣義相對論計算得出,在宇宙中存在這樣的天體。

【約翰·阿奇博爾德·惠勒】

20世紀60年代,美國天體物理學家約翰·惠勒首次將“黑洞”作為一個科學術語提出,這個詞象徵著它的黑暗和神秘。

此後,科學界不斷收獲關於黑洞的研究成果。迄今,黑洞的存在已得到多數天文學界和物理學界科研人員的承認。

黑洞是如何產生的?

當超大質量的恆星衰老時,它的熱核反應耗盡了中心的燃料,在外殼的重壓之下,恆星會發生坍縮,最後形成體積接近無限小密度幾乎無限大的質點,這就是奇點。黑洞,所有的質量都集中於此。奇點周圍會產生一個強大的引力界面,光也無法逃脫,黑洞就這樣誕生了。

黑洞的最大特點就是其超強的引力,即使是光無法逃脫它的勢力範圍,該勢力範圍稱作黑洞的半徑或事件視界,這個所謂的“事件視界”就是黑洞最外層的邊界。圖片中明亮的部分是繞黑洞高速旋轉的吸積盤,它是由於摩擦和引力作用形成的,其主要物質是圍繞黑洞並散發熱量的碎片。

中科院上海天文台台長EHT國際合作成員沈志強

按照愛因斯坦理論,儘管黑洞在這個視界裡面是任何光線都出不來,但是在黑洞的邊緣,很靠近黑洞的周圍,它的強引力場會使得光線產生彎曲,或者會產生一種透鏡效應。

說到這裡,有的小夥伴可能會腦洞打開:有黑洞,是不是也有白洞呀?

小編鄭重其事地告訴你,有!

愛因斯坦的廣義相對論還預言了一種性質正好與黑洞相反的特殊天體——白洞。按照白洞理論,白洞和黑洞相似,也有一個所謂的事件視界。白洞是宇宙中的噴射源,可以向外部區域提供物質和能量,但不能吸收外部區域的任何物質和異塵餘生,所以白洞是一個隻發射、不吸收的特殊宇宙天體,與黑洞正好相反。

但其實,白洞還僅僅是科學家的猜想,還沒有觀察到任何能表明白洞可能存在的證據。在理論研究上也還沒有重大突破。不過,在科學家發現黑洞真實存在後的研究,可能會再得出一個令人興奮的結論,即:“白洞”很可能就是“黑洞”本身!也就是說黑洞在這一端吸收物質,而在另一端則噴射物質,就像一個巨大的時空隧道。

最後,引用愛因斯坦的一句名言:科學是永無止境的,它是一個永恆之謎。

供稿編輯:許澤堃

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