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黑洞一向被認為是一個貪吃的傢伙,不論什麼東西都會被吃進肚子裡。但是據每日科學網近日訊息稱,天文學家利用射電望遠鏡陣列獲得的高畫質晰度影象,發現了一超大質量黑洞噴發物質的細節,這一太空中罕見的“現象”令天文學家們震驚不已。
那麼黑洞為什麼會拋射物質呢?
賓夕法尼亞州立大學的科學家用一種新的量子理論得出一個結果:時空在黑洞中心附近強烈彎曲;由此導致的結果是,時空會在未來進入一個有著“白洞”結構的區域。所謂的“白洞”就像反向的黑洞,它不像黑洞那樣會吞噬物質,而是將物質拋射出來。
這顯然是一個有趣的新觀點,而且似乎還得到了一些觀測支援。科學家已經在太空中觀測到了一些非常高能的現象,但尚未對其做出完全的解釋。一種現象是衝擊地球大氣層的高能宇宙射線,另一種現象則是所謂的“快速射電暴”。這兩種現象至少在原理上可能成為黑洞轉變成白洞的標誌。
這一觀點還可以理解為物質進入黑洞後又被“彈回”,因為黑洞裡的時間會變慢,這一過程非常緩慢。
還有科學家認為黑洞拋射物質是因為它吃了不易消化的東西,正處於“消化不良”的狀態中,於是噴出了相當多的物質,宛如對著宇宙空間“嘔吐”。
換句話說,黑洞的來者不拒,使吸積盤不斷增大,也促使黑洞無法再繼續良好地“消化”這些物質,最終使吸積盤破裂,向外噴射出物質。
研究人員解釋稱,當物質噴出時,接近光速傳播的電子與星際介質的磁場相互作用,並以射電波發射能量。哈勃和錢德拉望遠鏡觀測到的弧線,似乎可以解釋這一點。
首先,根據現有理論和觀測,黑洞自身是不會向外拋射任何物質的,連光都跑不出來,其它有質量的物質更是難逃黑洞。
黑洞的巨大質量和引力,是宇宙空間維持秩序的核心點,基本上一個黑洞就是要吸引一大群天體圍著它轉,同樣一個大的星系中心基本上都要圍繞一個大的黑洞來執行。
黑洞有強大的引力,但是黑洞的引力也不是無限的,所以就有了一個黑洞“視界”的概念。黑洞視界就是黑洞周邊的一個空間範圍,在黑洞視界內,一切物質包括光線都難以逃脫黑洞的引力,所以在黑洞視界內是不會有任何物質拋射出來的。同樣,如果有任何天體進入黑洞視界,那也是有去無回了。
但是黑洞視界之外,情況就比較複雜。畢竟各種天體的執行軌跡是很複雜的,除非一個天體的執行軌跡是直奔黑洞而去,直接進入黑洞視界範圍,會被黑洞直接吞噬。但是絕大多數情況,天體執行至黑洞影響的範圍時,都是和黑洞有一定角度偏離的,因此絕大多數天體靠近黑洞時,都是因黑洞引力影響而出現二種結果。
一是天體本身的質量、速度、方向和黑洞位置、引力相互作用,使該天體逐步趨近黑洞,而最終變成圍繞黑洞執行的軌道而執行。這就是黑洞周邊視界範圍之外大量密集的天體圍繞黑洞旋轉的情況,這個帶區叫吸積盤。吸積盤從外向內執行速度越來越快,天體物質之間的摩擦也越來越劇烈,產生高溫高亮,最終最靠近黑洞的部分會逐步進入黑洞視界而被黑洞吸入。
二是天體本身的質量、速度、方向和黑洞位置、引力相互作用,黑洞還沒有足夠的引力把該天體拉到自身周邊的軌道上去,該天體僅是因為引力影響而改變了軌道,但是該軌道經過黑洞而不入,最終又會離黑洞而遠去。
在上述直接進黑洞視界、先進入黑洞吸積盤而逐步靠近黑洞並進入黑洞視界的情況下,會出現看起來像是黑洞拋射物質的現象。這是因為強大引力不斷吸引的結果,黑洞周邊的物質實在是太多了,大量密集的被黑洞引力拉近的物質不斷靠近黑洞視界,不斷摩擦碰撞,不斷被扯碎,特別是在臨近視界唄吞噬之前,會產生巨大的能量,這會有一部分物質被拋射出去,當然也伴隨著大量的射線產生。這從外部看似乎就是黑洞在不斷的拋射物質,實際上這些被甩出去的物質還沒進入黑洞視界。