黑洞的逃逸速度计算公式
想要离开一个天体的引力场,必须有一定的速度。离开这个天体所需要的最小速度就被称作“逃逸速度”。在黑洞视界内,逃逸速度甚至大于光速,因此,“没有任何物质可以从黑洞中逃出”。当然这句话并不完全严谨,因为在黑洞“进食”的过程中,大量的吸积物质都会被抛射出来,以喷流的方式被扔出黑洞的物质占了相当大一部分的比例
为了使物体能够离开天体表面去到“无穷远”,其具有的能量和必须不小于0(动能+重力势能≥0),才能使其拥有足够的“能力”逃出天体的引力场。当星球的质量足够大,且半径足够小的时候,逃逸速度就将超过光速。
黑洞到底是什么哦?给个详细的解释。谢谢了黑洞可以说是宇宙之间最为奇葩的天体了,由于它的引力极强,就连光走到它的附近的时候也会被吸入,所以黑洞本身是不会发光和反射光的,那么这样一来,黑洞所在的地方就会是一片漆黑,而且所有的物质都会流入这片漆黑的区域中,因此它才被叫做黑洞。
那么黑洞到底是什么样子?以前天文学家们大多是根据物理理论推测,不过在2019年4月10日,“事件视界望远镜”观测与研究团队发布了 M87 星系核心黑洞的第一张照片,这也是人类历史上拍摄的第1张关于黑洞的照片。这个如同甜甜圈一样的图案,可以清晰地看出中间是一个黑黝黝的大洞一样的存在,M87星系中心黑洞就隐藏在其中。
事件事件望远镜是分布在全球各地的至少8处大型天文望远镜组成的天文望远镜观测阵列组合,相互间最远的距离接近地球的直径,因此也被认为是地球一样大的天文望远镜,凭借这样的望远镜观测设备,科学家们可以看到极为遥远的天体,M87星系中心黑洞就是被它看到的。
不过近日,“事件视界望远镜”观测研究团队又发掘出了一颗遥远类星体3C 279 的照片,由于类星体就是一个携带吸积盘的黑洞,此该照片也被认为是人类历史上第2张关于黑洞的照片。
然而在这张照片中,我们却看不到关于黑洞的任何影子,或许有朋友要问了,这是科学家在忽悠我们吗?找不到洞在哪里呀?其实不是的,因为类星体都是带吸积盘的黑洞,当大量物资来到黑洞附近的时候,会在黑洞的引力作用下形成围绕黑洞运行的吸积盘,吸积盘中的物质高速碰撞摩擦,产生了极高的温度,物质运动比恒星核聚变和超新星爆发还要剧烈,因此也可以释放极高的能量,发出宇宙中最为明亮的光,所以所有的类星体都是极为明亮的天体,而且它也被认为是宇宙间最为明亮的天体。
但是在类星体强烈的光辉的中心,却正是不发光的黑洞隐藏的地方,想看到它的影子是极其困难的,M87中心黑洞之所以中间有一部分黑暗地带,是因为这个黑洞的吸积盘大致处于垂直于我们的角度,而且它距离也要近得多,只有5500万光年左右,所以科学家们才能通过事件视界望远镜拍摄到它的图像。
这次科学家们拍摄的3c 279类星体照片是通过大量的观测数据由计算机合成的,媒体称这张照片修饰了三年,可见拍摄天体照片多么不容易,这个类星体距离我们有50多亿光年,位于狮女座,质量大约相当于太阳的10亿倍,而且这个类星体非常活跃,正在快速的吞噬周围的物质,所以吸积盘非常亮,而且黑洞的两端喷出了强大的喷流,让天文学家们首次详细观测到了黑洞喷流的情况,据观察其喷流速度比光速也慢不了多少,而且末端有弯曲现象。
参考资料:
《光明网》4月22日文章《人类历史上第二张黑洞照片:弯曲喷流,颠覆人类认知》
《澎湃新闻》4月20日文章《第2张黑洞照片出炉,还有弯曲的喷流》
黑洞是一种引力极强的天体,就连光也不能逃脱。当恒星的史瓦西半径小到一定程度时,就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。这时恒星就变成了黑洞。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。由于黑洞中的光无法逃逸,所以我们无法直接观测到黑洞。然而,可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。黑洞引申义为无法摆脱的境遇。
按组成划分
按组成来划分,黑洞可以分为两大类。一是暗能量黑洞,二是物理黑洞。 暗能量黑洞 暗能量黑洞主要由高速旋转的巨大的暗能量组成,它内部没有巨大的质量。巨大的暗能量以接近光速的速度旋转,其内部产生巨大的负压足以吞噬物体,从而形成黑洞。暗能量黑洞是星系形成的基础,也是星团、星系团形成的基础。 物理黑洞 物理黑洞由一颗或多颗天体坍缩形成,具有巨大的质量。当一个物理黑洞的质量等于或大于一个星系的质量时,我们称之为奇点黑洞。暗能量黑洞的体积很大,可以有太阳系那般大。奇点黑洞比起暗能量黑洞来说体积非常小,它甚至可以缩小到一个奇点。