回覆列表
  • 1 # 軍機處留級大學士

    曾經科學家普遍認為黑洞透過對其周圍的物質、能量和空間施加強大的引力影響來吸收附近的一切。但是天文學家發現如果黑洞周圍存在暗物質可能會有不同的情況。不知何故,暗物質抵制“同化”成黑洞。

    大約23%的宇宙是由神秘的暗物質組成的,這種看不見的物質只能透過它對周圍環境的重力影響來探測。在早期宇宙中,暗物質核心被認為吸引了氣體,然後聚整合恆星,最終聚集了我們今天看到的星系。為了理解星系的形成和演化,天文學家花了大量時間試圖模擬暗物質在這些天體中的積累。

    科學家計算了星系中心的黑洞吸收暗物質的方式。這些黑洞的質量是太陽的數百萬到數十億倍,並且以高速吸收物質。

    研究人員模擬了暗物質被黑洞吸收的方式,發現這種情況發生的速度對黑洞附近發現的暗物質數量非常敏感。如果這個濃度大於每立方光年空間中7個太陽物質的臨界密度,黑洞質量將會迅速增加,從而吞噬如此大量的暗物質,很快整個星系將會變得面目全非。

    自從星系形成以來的數十億年裡,黑洞對暗物質的這種失控吸收會改變星系的數量,使之偏離人類實際觀察到的情況。

    因此,科學家的工作表明星系中心暗物質的密度趨向於一個恆定值。研究人員透過將觀察結果與當前宇宙演化模型的預測進行比較,得出結論認為,可能有必要改變支撐這些模型的一些假設,暗物質的行為可能不會像科學家認為的那樣被黑洞吞噬。

  • 2 # 科幻接力

    一、暗物質和黑洞的關係

    1,暗物質不於常規物質作用,僅有引力表現,那麼黑洞與暗物質作用嗎?

    2,黑洞吞噬暗物質,是否有某些徵兆,比如X射線?

    3,黑洞吞噬暗物質,然後有蒸發掉,是否是暗物質轉化成了常規物質常規能量?

    如果倒過來,是否平時黑洞就有暗物質蒸發?

    也就是否黑洞是常規物質與暗物質的轉換平臺。

    4,如果黑洞吞噬常規物質,將來蒸發也是常規物質和能量,黑洞吞噬暗物質暗能量,將來也蒸發暗物質暗能量,那麼在黑洞內部如何保證常規物質和暗物質各自獨立?

    二、暗物質和黑洞的區別

    在天文學中,我們常常可以見到這兩個名詞,一個名為暗物質、另一個名為黑洞,這兩個詞一暗一黑,總是給人一種很神秘的感覺,今天我就來和大家聊一聊:暗物質與黑洞到底是什麼?它們究竟是不是一類物質?其實,暗物質更加可怕。

    其實暗物質與黑洞是兩種完全不同的物質,那麼,為何它們總是給我們一些相似的錯覺呢?這是因為暗物質與黑洞有很多的相同點。

    1.相同點

    相同點一:暗物質與黑洞都是一種不可見的物質,從“暗”與“黑”這兩個字就能直觀的看出來,但是兩者不可見的原因卻截然不同。

    首先來說,黑洞是恆星滅亡後由於塌陷而形成了一種質量、密度無限大,體積無限小的特殊天體,而且黑洞也不是黑的,因為黑洞極大的質量使黑洞附近光都無法逃逸出去,全部被黑洞吞噬,所以黑洞是不可見的,而並非黑的。

    暗物質同樣也是不可見的,但是暗物質與黑洞不同,它並不是因質量過大、導致吞噬光而不可見,而是因為暗物質本身就是不可見的,就像人類只能看到光譜中波長範圍在0.77~0.39微米的部分,其餘波長範圍人類是無法看見的,但是看不見並不等於不存在,暗物質就類似於人類無法看到,但實際存在的不可見光。

    暗物質是天文學家透過觀測結果、理論推理出的一種宇宙中的不可見物質,不可見的暗物質與可見物質構成了宇宙,但是這種神秘的、不可見的暗物質的質量要遠遠大於我們能觀測到的可見物質,暗物質的總質量是宇宙中可見物質的8倍至9倍,宇宙質量的85%都是由暗物質構成的。

    相同點二:暗物質與黑洞都是十分神秘的,因為目前的人類科技對於黑洞與暗物質的瞭解微乎其微,黑洞還算好一點,天文學家已經透過其他手段檢測到了黑洞的存在,而人類對於暗物質的瞭解僅僅處於理論推理狀態,那麼,為何暗物質要比黑洞更加可怕呢?

    暗物質之所以可怕、神秘,是因為組成暗物質的基本粒子很神秘,眾所周知,宇宙中組成物質的基本粒子無非是分子、原子、質子、中子等等,但是天文學家透過觀測卻得出了一個驚人的結論,組成暗物質的基本粒子不可能是人類目前已知的任何粒子,這也就意味著宇宙的85%物質的組成粒子對於人類來說都是未知的,而組成暗物質的粒子將會已經形成的物理標準模型構成嚴重的挑戰。

    雖然我們無法直接檢測暗物質的組成粒子,但是天文學家還是提出了兩種猜想,

    第一種是弱相互作用有質量粒子。

    第二種是軸子,這是一種非常輕的中性粒子。

    相信隨著科技的發展,可能在幾年、幾十年、幾百年後,暗物質的神秘面紗就會被揭開,一個全新的宇宙將展現在我們面前。

    2.黑洞和暗物質不同

    黑洞和暗物質都是在天文學中經常會遇到的概念,兩者都給人看不見的感覺,帶來一種神秘的感覺。兩者有一些相同點,但又是截然的不同。

    黑洞之所以黑可以理解為它附近有強大的引力,連光都逃不出它的視界。而暗物質之所以看不見,是因為它不參與電磁相互作用,人類無法用各種頻率的電磁波探測到它,但可以透過引力分析出它。根據分析,宇宙中的可見物質大約只佔4%,暗物質大約佔22%,暗能量大約佔74%。

    200多年前,拉普拉斯就曾根據經典力學計算出黑洞,並且視界半徑和用廣義相對論計算的結果一樣。大質量的恆星在晚年會塌陷為黑洞,這早已被證實,黑洞吞噬周圍物質的壯觀景象被觀測了不知多少次,黑洞的存在可以說已經被檢驗。

    而暗物質讓科學家們感到坐立不安,儘管設計了很多巧妙的實驗,天上地下都佈置了天羅地網準備獵取暗物質,但至今仍然一無所獲。也就是說至今沒有實驗表明暗物質是存在的,暗物質的存在並沒有被實驗檢驗。儘管如此,絕大多數科學家都認為暗物質應該是存在的,不然幾乎整個物理學大廈就要推倒重建了。

    黑洞和暗物質都是天文學中的重要研究課題。在黑洞身上有廣義相對論和量子力學不協調的地方,按照廣義相對論,黑洞中心應該有一個體積無限小的奇點,可是這樣的點有違背了量子力學的不確定原理。這是廣義相對論和量子力學沒有統一造成的。暗物質和暗能量問題的解決有可能會引發物理學翻天覆地的變化。期待不久的將來,科學家能夠在這兩個領域取得重要突破。

    三、對暗物質認識過程

    當暗物質第一次被認為是宇宙中可能存在的一部分時,他的提出被認為是一件非常奇怪的事情。它影響了星系的運動,但卻無法被探測到?這是怎麼一回事呢?

    1.尋找暗物質的證據

    在20世紀早期,物理學家們很難解釋其他星系的自轉曲線。旋轉曲線基本上是一個星系中可見恆星和氣體的軌道速度,以及它們與星系核心的距離。

    這些曲線是由觀測資料組成的,當天文學家測量恆星和氣體雲和圓形軌道上環繞星系中心運動時的速度時,並測量恆星圍繞星系核心移動的速度。發現越靠近銀河的中心,它移動的越快;距離越遠,移動的越慢。

    天文學家還注意到,在他們觀測的星系中,一些星系的暗物質與他們實際看到的恆星和氣體雲的質量並不匹配。換句話說,星系中的“暗物質”比觀測到的要多。另一種思考問題的方式是,星系沒有足夠的暗質量來解釋它的自轉速率。

    2.尋找暗物質?

    1933年,物理學家弗裡茨茲威基提出,恆星暗物質存在,但沒有發出任何輻射,是肉眼看不到的。因此,天文學家們,在接下來的幾十年裡進行了從星系自轉速率到引力透鏡、星團運動和宇宙微波背景測量的各種研究。他們發現了一些還無法進行解釋的暗物質。

    3.一些巨大的東西影響了星系的運動。

    起初,一些發現在天文學界受到了大量的質疑。天文學家繼續觀察,觀測到了的暗物質和星系運動之間的“脫節”。這些額外的觀測證實了星系運動的差異,並證明了存在著某些東西。只是看不見而已。

    所謂的銀河自轉問題最終被稱為“暗物質”的東西“解決”了。天文學家在觀察和確認暗物質方面的工作被認為是開創性的科學。然而,一個挑戰依然存在,如何確定暗物質的實際構成及其在宇宙中的分佈範圍。

    4.黑色"正常"物質

    普通的發光暗物質是由重子組成的質子和中子等粒子,它們組成恆星、行星和生命。起初,人們認為暗物質也是由這些物質組成的,但只是簡單的發射沒有電磁輻射。有些暗物質可能是由重子暗物質組成的,也可能只是所有暗物質中的一小部分。對宇宙微波背景的觀測,再加上我們對大爆炸理論的理解,導致物理學家相信,只有少量重子物質能夠在今天繼續存活,而這些物質並沒有被納入太陽系或恆星殘骸中。

    5.非重子暗物質

    宇宙中缺失的暗物質不太可能以正常的重子物質形式出現。因此,研究人員認為,一個更奇異的粒子提供缺失的暗物質。這件事究竟是什麼,它是如何發生的,至今仍然是一個謎。然而,物理學家已經確定了三種最可能的暗物質型別和每種型別的候選粒子。

    6.冷暗物質:暗物質最有可能的候選物質是冷暗物質。然而,沒有一個強大的粒子已知存在,主要是一種相互作用的大質量粒子。這種粒子的存在普遍缺乏正當性,也就是說,我們不能確定它們在自然條件下是如何產生的。為了進行研究,研究人員正在進行粒子物理學實驗,試驗表明碰撞會產生一個新粒子。其他可能性也包括軸離子,解釋量子色動力學中某些現象所需的理論粒子。儘管這些粒子也從未被探測到。最後(大體積的緊緻暈天體)可以解釋暗物質 ,具體的動力學仍然是可以達到的。這些天體將包括黑洞、古代中子星和行星天體,它們都是非發光的(或接近發光的),並且含有大量的暗物質。遇到的的問題是,它們的數量多(比某些星系的年齡預期的要多),而且它們的分佈是驚人的。

    7.溫暖的暗物質:這種暗暗物質被認為是由無菌的中微子組成。這些粒子與普通的中微子相似,因為它們的暗物質要大得多,而且不與弱力相互作用。被發現的另一給暗物質是格雷西諾。這是一個理論粒子,超重力和超對稱物質的到混合得到牽引,這個粒子就會存在。對於物理學的兩個領域來說,存在引力場的證據是很重要的。

    8.熱暗物質:被認為是熱暗物質的粒子的子集,是唯一真正已知存在的:中微子。需要解釋的問題是,中微子以接近光速的速度運動,因此不會以投射暗物質的方式“聚集”在一起。此外,考慮到中微子幾乎沒有重量,它們的數量將會滿足需要的赤字。另一種解釋是,存在一種尚未探測到的中微子型別,這種型別已知存在的中微子相似,但質量要大得多(因此速度可能較慢)。總之,暗物質的最佳候選物質是冷暗物質,特別是弱暗物質。這種粒子卻沒有什麼理由和證據(除了我們可以推斷某種暗物質的存在這一事實)。因此,我們距離在這方面得到答案還有很長的路要走。

    9.暗物質的替代理論

    有些人提出,暗物質實際上只是普通物質,存在於超大質量黑洞中,其質量比活躍星系的中心要大幾個數量級。儘管有些人也認為這些物體是冷暗物質,雖然這將有助於解釋在星系和星系團中觀測到的一些引力攝動,但它們並不能解決大部分的星系自轉曲線。

    另一個很難被接受的理論是,也許我們對引力相互作用的理解是錯誤的。我們把我們的推論建立在廣義相對論的基礎上,但這個方法時一個根本缺陷,也許時另一個不同的基本理論描述了大規模的銀河系自轉。這似乎不太可能,因為廣義相對論的測試與預測值一致。不管暗物質是什麼,弄清楚它的性質將是天文學的主要成就之一。

  • 3 # 手機使用者70174962639

    黑洞,能吞噬暗物質嗎?不能。

    圍繞黑洞,周圍的行星或星系的引力,來自於密度高低,同構異性關係。由於黑洞密度高,而圍繞黑洞的行星或星系密度低,從而產生的引力。

    圍繞太陽行星的引力,來自於正反物質,同構異性關係。由於太陽是反物質,而行星是正物質,從而產生引力。

    太陽與行星之間引力,太陽引力需要吸收行星的,是暗反物質。

    黑洞與行星或星系之間引力,黑洞引力需要吸收行星或星系的,是熱子。

    光,為什麼到了黑洞哪裡,就不見了?不是黑洞把光給吞噬了,而是光裡有熱子,黑洞把熱子要去了,光也就消失,變得不可見了。

    那麼黑洞,又圍繞什麼中心在旋轉?黑洞,是圍繞大黑洞轉。

    黑洞與大黑洞引力,是怎麼產生?

    它們之間,不是密度關係,也不是正反關係,而是大小同構異性關係,產生的相互吸引力。

    太陽與銀河中心之間引力,銀河中心引力需要吸收的是什麼?太陽,是給銀河系中心的發光星體,輸送是太陽裡的暗反物質。

    發光星體的光,是來自於與暗反物質的結合嗎?是的。

    太陽殼內流體溫度,是1200℃,屬於零層溫度;太陽表層溫度,是5560℃左右,屬於一層溫度;太陽日冕層溫度,是44.2萬℃,屬於二層溫度。

    太陽表層溫度,怎麼比內部流體溫度高?是因為太陽引力,吸收行星大量的暗反物質,當暗反物質與反物質結合時,會產生熱能量,從而提高了太陽表層溫度。

    太陽日冕層溫度,怎麼高那麼多?太陽火山爆發,就象燒開了的水,不斷冒泡,產生了強大的衝擊波和帶電離子,這些帶電離子,在突破太陽磁場時,形成了光電效應,產生了大量的熱,導致太陽日冕層特別高溫。

    同時,也造就了一個發光,並且有熱量的太陽。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 唯美情詩溫柔仙句?