黑洞是一種引力極強的天體,就連光也不能逃脫。當恒星的半徑小到一定程度,小于史瓦西半徑時,就連垂直表面發射的光都無法逃逸了。這時恒星就變成了黑洞。說它“黑”,是指它就像宇宙中的無底洞,任何物質一旦掉進去,“似乎”就再不能逃出。由于黑洞中的光無法逃逸,所以我們無法直接觀測到黑洞。然而,可以通過測量它對周圍天體的作用和影響來間接觀測或推測到它的存在。黑洞引申義為無法擺脫的境遇。2011年12月,天文學家首次觀測到黑洞“捕捉”星云的過程。
黑洞熱力學,或稱作黑洞力學,是發展于1970年代將熱力學的基本定律應用到廣義相對論領域中黑洞研究而產生的理論。雖然至今人們還不能清晰地理解闡述這一理論,黑洞熱力學的存在強烈地暗示了廣義相對論、熱力學和量子理論彼此之間深刻而基礎的聯系。盡管它看上去只是從熱力學的最基本原理出發,通過經典和半經典理論描述了熱力學定律制約下的黑洞的行為,但它的意義遠超出了經典熱力學與黑洞的類比這一范疇,而將強引力場中量子現象的本性包含其中。
黑洞的產生過程類似于中子星的產生過程;恒星的核心在自身重力的作用下迅速地收縮,塌陷,發生強力爆炸。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止,被壓縮成一個密實的星體,同時也壓縮了內部的空間和時間。但在黑洞情況下,由于恒星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去,中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末,剩下來的是一個密度高到難以想象的物質。由于高質量而產生的力量,使得 黑洞任何靠近它的物體都會被它吸進去。黑洞開始吞噬恒星的外殼,但黑洞并不能吞噬如此多的物質,黑洞會釋放一部分物質,射出兩道純能量——伽馬射線
美國宇航局“雨燕伽馬射線探測器”在例行掃描,距離地球約40億光年的天龍星座時,發現其內部出現一個神秘的能量源,而這股神秘的能量正是來自某個黑洞的中心,經過科學家分析,這個黑洞竟然正在吞噬一顆恒星。整個過程被探測器全部拍攝到,這是一個非常罕見的宇宙事件,概率甚至低到只有每1億年才有可能被發現一次。
有趣的是,整個過程還伴隨著一些曲折的情節,天文學家最初認為這只是一個比較普通的伽馬射線暴發,但是經過數月,能量依然在高密度釋放,于是科學家意識到原因肯定不是原想的那么簡單,必然隱藏著更神秘的力量。
美國加州大學伯克利分校天文學教授Joshua Bloom認為:這是一個極其不尋常的天文事件,這個超級能量束釋放大約從3月24日開始,到現在已經超過兩個多月了,能量還是源源不斷的釋放,并且沒有衰減跡象
美國宇航局同時也動用了哈勃望遠鏡和錢德拉X射線望遠鏡,對這個神秘的能量釋放源進行探測。并且最終確定了,這是一顆恒星在被超大質量黑洞吞噬的時候釋放出來的。黑洞撕裂恒星的過程中,被撕扯下來的大量物質會在黑洞吸積盤上形成質量漩渦,就像水池放水時產生的漩渦一樣,將釋放大量的能量。
這個黑洞可能是另一類型的黑洞,它不像普通黑洞那樣見到物質就直接吞噬,整個事件更像是隨機性的吞噬行為。這種情況可能發生在任何一個星系之中,但其發生的概率非常的低,并且很可能永遠都不會再發生,所以被觀測到是一種概率極低事件
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