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就連垂直表面射的光都被捕獲了。到這時,恆星就變成了黑洞。說它“黑”,是指任何物質一旦掉進去,就再不能逃出,包括光。實際上黑洞真正是“隱形”的.(其實黑洞也不是隱形,因為“隱形〃是指光可以透過該物體。而光不能透過黑洞。)

'編輯本段'【黑洞的特殊】

與別的天體相比,黑洞是顯得太特殊了。例如,黑洞有“隱身術”,人們無法直接觀察到它,連科學家都只能對它內部結構提出各種猜想。那麼,黑洞是怎麼把自己隱藏起來的呢?答案就是——彎曲的空間。我們都知道,光是沿直線傳播的。這是一個基本的常識。可是根據廣義相對論,空間會在引力場作用下彎曲。這時候,光雖然仍然沿任意兩點間的短距離傳播,但走的已經不是直線,而是曲線。形象地講,好像光本來是要走直線的,只不過強大的引力把它拉得偏離了原來的方向。

在地球上,由於引力場作用很小,這種彎曲是微乎其微的。而在黑洞周圍,空間的這種變形非常大。這樣,即使是被黑洞擋著的恆星出的光,雖然有一部分會落入黑洞中消失,可另一部分光線會透過彎曲的空間中繞過黑洞而到達地球。所以,我們可以毫不費力地觀察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一樣,這就是黑洞的隱身術。

有趣的是,有些恆星不僅是朝著地球出的光能直接到達地球,它朝其它方向射的光也可能被附近的黑洞的強引力折射而能到達地球。這樣我們不僅能看見這顆恆星的“臉”,還同時看到它的側面、甚至後背!

“黑洞”無疑是本世紀具有挑戰性、也讓人激動的天文學說之一。許多科學家正在為揭開它的神秘面紗而辛勤工作著,的理論也不斷地提出。不過,這些當代天體物理學的成果不是在這裡三言兩語能說清楚的。有興趣的朋友可以去參考專門的論著。

'編輯本段'【黑洞的劃分】

■劃分一

按組成來劃分,黑洞可以分為兩大類。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旋轉的巨大的暗能量組成,它內部沒有巨大的質量。巨大的暗能量以接近光的度旋轉,其內部產生巨大的負壓以吞噬物體,從而形成黑洞,詳情請看“宇宙黑洞論”。暗能量黑洞是星系形成的基礎,也是星團、星系團形成的基礎。

物理黑洞

物理黑洞由一顆或多顆天體坍縮形成,具有巨大的質量。當一個物理黑洞的質量等於或大於一個星系的質量時,我們稱之為奇點黑洞。暗能量黑洞的體積很大,可以有太陽系那般大。它的比起暗能量黑洞來說體積非常小,它甚至可以縮小到一個奇點。

■劃分二

1972年,美國普林斯頓大學青年研究生貝肯斯坦提出黑洞〃無毛定理〃:星體坍縮成黑洞後,只剩下質量,角動量,電荷三個基本守恆量繼續起作用。其他一切因素(〃毛〃)都在進入黑洞後消失了。這一定理後來由霍金等四人嚴格證明。

由此;根據黑洞本身的物理特性,可以將黑洞分為以下四類。

(1)不旋轉不帶電荷的黑洞。它的時空結構於1916年由施瓦西求出稱施瓦西黑洞。

(2)不旋轉帶電黑洞,稱R-n黑洞。時空結構於1916-1918年由Rssnr和nrdstr求出。

(3)旋轉不帶電黑洞,稱克爾黑洞。時空結構由克爾於1963年求出。

(4)一般黑洞,稱克爾-紐曼黑洞。時空結構於1965年由紐曼求出。

'編輯本段'【黑洞的吸積】

黑洞通常是因為它們聚攏周圍的氣體產生輻射而被現的,這一過程被稱為吸積。高溫氣體輻射熱能的效率會嚴重影響吸積流的幾何與動力學特性。目前觀測到了輻射效率較高的薄盤以及輻射效率較低的厚盤。當吸積氣體接近中央黑洞時,它們產生的輻射對黑洞的自轉以及視界的存在極為敏感。對吸積黑洞光度和光譜的分析為旋轉黑洞和視界的存在提供了強有力的證據。數值模擬也顯示吸積黑洞經常出現相對論噴流也部分是由黑洞的自轉所驅動的。

天體物理學家用“吸積”這個詞來描述物質向中央引力體或者是中央延展物質系統的流動。吸積是天體物理中普遍的過程之一,而且也正是因為吸積形成了我們周圍許多常見的結構。在宇宙早期,當氣體朝由暗物質造成的引力勢阱中心流動時形成了星系。即使到了今天,恆星依然是由氣體雲在其自身引力作用下坍縮碎裂,進而透過吸積周圍氣體而形成的。行星(包

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