怎样找黑洞?

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       今天发篇简单的科普文章:)

       黑洞如此之黑,进入的光逃不出来,周围的光又绕着走,连黑色的影子都看不见,那天文学家是怎么寻找黑洞的呢?

       黑洞的引力能非常大,会影响周围星体的运动,因此我们可以观测星体的运动轨迹来推测黑洞是否存在.大家知道,地球的轨道是围绕着太阳的椭圆,和地球一样,如果一个星体按某轨道运动,那么肯定有一个质量中心,在一些例子中,我们发现某些星体的轨道中看不到其他的大质量天体,那就有可能中心是个黑洞,再通过一些计算,我们可以确定中心天体的质量,继而可以更为准确的作出判断.

       黑洞的引力同样会吸引周围的星际尘埃,这时会在黑洞的周围形成吸积盘,就像个盘子套在黑洞身上,吸积盘会发出强烈的辐射,望远镜可以观测到这些辐射.现在的模型认为吸积盘可以达到太阳系这么大,像颗恒星那么亮.

       黑洞有一个参数叫做视界,视界就是离黑洞很近的区域,物质进入视界后就无法逃脱黑洞,视界外引力场仍很强,光线虽不至于被吸收,但会弯曲,这种现象有个专业的名字叫引力透镜,通过测量引力透镜的性质自然也能寻找和推测黑洞的性质.

       38年前,霍金理论计算得出黑洞也有辐射,这与上面我们讲的”不能逃脱”看起来有些矛盾.这儿直接引用wikipedia上的解释:根据海森堡测不准原理,在真空中会瞬间凭空产生自然地产生许多粒子-反粒子(虚粒子)对,并且在极短的时间内成对湮灭,在宏观上上没有质量产生,如果一个粒子对在黑洞附近形成,由于黑洞的引力场很强,导致配对诞生的正反粒子被扯开,有可能有一个跌入视界,而另一个没有,从而被黑洞的引力提升成实粒子。但这样就违反了能量守恒定律,所以另一个粒子的质量一定是从黑洞本身的质量而来——这就是黑洞释放辐射的一个简化解释。虽然霍金辐射至今仍未直接观测到,但一些科学家根据黑洞视界相关理论用计算机进行模拟得出霍金辐射是存在的.如果霍金辐射真是存在,那么黑洞会被慢慢的蒸发掉.有辐射,就能观测,自然霍金辐射也是观测黑洞的一种方法.

 

Instant Expert: Black holes

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9 条评论 : “怎样找黑洞?”

  1. Vince 23. 一, 2010 at 22:38 #

    一直在找这样的文章,对黑洞的科普,谢谢!

    • 作者:znithy 23. 一, 2010 at 22:43 #

      谢谢喜欢文章.
      对于黑洞本身,可以看下维基的介绍:http://zh.wikipedia.org/wiki/黑洞
      欢迎常来.

  2. 开心凡人 23. 一, 2010 at 23:01 #

    很深奥的说

  3. bince 24. 一, 2010 at 22:43 #

    好文,如果能改掉几个错别字就更好了.

    • 作者:znithy 24. 一, 2010 at 23:53 #

      谢谢.
      欢迎常来.
      不知道有没有人和我一样,写完文章后完全不想自己再读一遍.

  4. kevin 31. 一, 2010 at 18:30 #

    很喜欢这样的文章,我对宇宙充满了敬畏

    • 作者:znithy 31. 一, 2010 at 20:00 #

      谢谢,欢迎来访.
      记得康德说过,最让他赞叹和敬畏的是心中的法律和头顶的星空.

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