10月6日,英國人羅杰·彭羅斯、德國人賴因哈德·根策爾和美國人安德烈婭·蓋茲因在黑洞研究中做出的貢獻而被授予2020年諾貝爾物理學獎。黑洞是什么?怎么識別?阿根廷布宜諾斯艾利斯經(jīng)濟新聞網(wǎng)盤點了上述問題。

什么是黑洞?

理論認為,黑洞是恒星演化的最后階段,是時空曲率大到光都無法從其事件視界逃逸的天體。但并非所有恒星都會變成黑洞,黑洞僅由非常巨大的恒星演變而成。當這些恒星的生命耗盡時,將以災難性且不可阻擋的方式坍塌,同時形成一口“引力井”。

報道稱,愛因斯坦1915年提出的廣義相對論可以解釋黑洞的原理。這些宇宙“怪獸”的引力大到什么都無法逃脫,無論是物質(zhì)還是光,無論是什么波長。作為宇宙中的最快速度,如果光都無法從黑洞逃脫,那么其他東西更做不到。

如何識別?

天文學家試圖通過圍繞其周邊的物質(zhì)形成的明亮背景來觀察這種“怪獸”。專家指出,通過觀察周圍環(huán)境可以看到發(fā)生了什么。經(jīng)過推斷可以發(fā)現(xiàn),有某種東西“吞噬了”一切。

另一方面,在巨大的引力作用下,最靠近這些“怪獸”的恒星被拉伸后變成扁平結(jié)構(gòu),其氣體被加熱到極限溫度。

報道稱,事實上,超大質(zhì)量黑洞是天體物理學的一個謎,尤其是黑洞變大的方式以及它們的形成是許多研究的焦點。科學家認為,黑洞以空前的速度吞噬了其周圍非常密集的星系發(fā)出的所有氣體。由于黑洞是不可見的,因此只能通過對比觀察,看看在它們周圍發(fā)生了什么現(xiàn)象。史上首張革命性的黑洞圖像于2019年4月向全世界公布。

宇宙中有多少種黑洞?

科學家認為,根據(jù)不同大小可以分為恒星級黑洞、星系中心超質(zhì)量黑洞和原始黑洞。大質(zhì)量恒星在引力坍塌后形成的黑洞就是恒星級黑洞,其質(zhì)量是太陽的幾十倍甚至上百倍;而那些質(zhì)量是太陽數(shù)百萬甚至數(shù)十億倍的是星系中心的超質(zhì)量黑洞;此外,宇宙中還存在很多小型黑洞,它們被認為是在大爆炸時形成的質(zhì)量很小的原始黑洞。

報道指出,目前的理論普遍認為,在大多數(shù)星系的中心都存在一個超大質(zhì)量的黑洞,還有成千上萬的恒星級黑洞。已知距地球最近的黑洞在大約1000光年以外。

這是人類史上首張黑洞照片。新華社發(fā)(事件視界望遠鏡項目組 供圖)