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在银河系中央,有一个正在吞噬周围恒星的特大质量黑洞――人马座A*。若是一个伟大的引力怪兽缓慢的吞噬银河系还不够恐怖,那么另有一个宇宙怪物隐蔽在它周围。这个缓慢通过银河系的庞然大物是一颗伟大的、已爆炸过的恒星的残骸。但它不仅仅是残骸。

它是一颗密度极高、磁性很强的坍塌恒星核。让我来帮你温习一下磁星的知识。当一颗质量至少有8太阳质量的恒星到达其生命尾声,爆炸成一颗优美的超新星时,磁星便降生了。恒星的大部门物质被抛散,只留下致密的内核。大部门的残骸会形成中子星。它们旋转速率极快,通常是每秒数次。整个星体所有由中子组成。

部门中子星的磁场云云之强,以至于它们会从南北极发出电磁辐射。这就是脉冲星,当他们的磁极朝向地球时,你可以用望远镜观察到它们。只有少数脉冲星有极壮大的磁场,这使它们成为宇宙中磁场最强的星体。它们自转周期是十秒,但磁场强度却强于中子星百倍。

若是其中某一个磁体来到月球和地球中央,那将会很不美妙。但若在26光年之外,情形会同样糟糕吗?我想知道的是,磁陀星会吞噬黑洞吗?照样黑洞会吞噬掉磁陀星。这两个庞然巨物的碰撞并不会以爆炸竣事,而是一场长达数十亿年的平静的宇宙合并。虽然磁陀星引力异常壮大,但它们终将败于与黑洞的斗争中。磁性巨物要么被整个吞噬,要么是缓慢的被逐渐吞噬,这取决于磁陀星的轨道,以及磁陀星和黑洞的巨细和质量。

在磁陀星被黑洞撕碎的历程中,它会向整个宇宙发射出引力波,扰乱时空曲率。一旦黑洞吞噬完磁陀星,它的质量将会增添,事宜视界也会随着扩大。由于这种膨胀,越来越多的恒星将会被抛入高密黑洞中。黑洞会一颗恒星接一颗地缓慢的蚕食银河系。最后,经由数万万亿年的消耗恒星,黑洞会吞噬掉整个银河系。到那时,人类可能早就不存在了。除非45亿年内有另外的宇宙事宜扰乱这场盛宴。但那就是另一个“若是”的故事了。

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黑洞是时空显示出极强的重力加速率,以至于没有粒子甚至是电磁辐射(好比光)可以逃逸的区域。广义相对论展望,一个足够慎密的质量可以扭曲时空,从而形成黑洞。这个区域的界限被称为事宜视界,没有任何物体可以从中逃走。虽然事宜视界对经由物体的运气和情形有伟大的影响,但该区域没有泛起被观察到能证实这种影响的可以被检测出的特征。

在许多方面,黑洞就像一个理想的黑体,它不会反射任何光。此外,弯曲时空的量子场论展望:事宜视界发出的霍金辐射(黑洞辐射)的光谱和温度与质量成反比的黑体一样。对于恒星级黑洞来说,这个温度是十亿分之一开尔文的数目级,这使得它基本上不能能被观察到。

十八世纪,约翰・米歇尔和皮埃尔・西蒙・拉普拉斯首次提出有一种物体,它的引力场极强以至于连光线都无法逃走。1916年,卡尔・史瓦西发现了广义相对论的第一个用于形貌黑洞特征的现代解决方案;只管在1958年大卫・芬克尔斯坦才首次将其注释为一个没有任何物体可以逃走的空间区域。很长一段时间,黑洞一直被以为是数学领域的新颖事物;在20世纪60年月,理论研究解释黑洞是广义相对论的一样平常性推测。1967年,约瑟琳・贝尔・伯奈尔发现了中子星,这引发人们对引力坍塌形成的致密物体的兴趣,黑洞很可能是天体物理学上的实体。

人们展望,当异常大质量的恒星在生命周期竣事时坍塌后会形成恒星级黑洞。在黑洞形成后,它可以通过吸收周围物体的质量来继续增进。通过吸收其他恒星以及与其他黑洞融合,可能会形成百万太阳质量(M)的超大质量黑洞。人们一致以为,在大多数星系的中央都存在超大质量黑洞。

黑洞的存在可以通过与其他物质和电磁辐射(好比可见光)的相互作用来推断出。落入黑洞的物质会由于摩擦生热在外部形成吸积盘,成为宇宙中最亮的一些天体。恒星太靠近超大质量黑洞的话,在被吞噬前,可能会被撕成发出亮光的细条物体。

若是有其他恒星围绕黑洞运行,通过他们的轨道可以定位黑洞,并盘算其质量。这样的观察效果可以用于清扫其他可能的天体,好比中子星。用这种设施,天文学家已经在双星系统中确定许多恒星级黑洞的候选者,并确认了在银河系中央被命名为人马座A*的射电源中,存在一个430万太阳质量的超大质量黑洞。

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