黑洞與白洞課件

1、黑洞與白洞黑洞簡介 黑洞是一種引力極強的天體，就連光也不能逃脫。當恒星的史瓦西半徑小到一定程度時，就連垂直表面發(fā)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。產生 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，發(fā)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，

2、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。黑洞之最最小的黑洞最小的黑洞僅是太陽質量的3.8倍，其直徑為24公里。盡管這個黑洞算是小個頭，但它卻是極具破壞性的“引擎”。它與其它黑洞一樣，從伴星那里偷取氣體，使自己升溫，基于XTE J1650-500黑洞的質量，它釋放X射線的強度呈周期性變化。最大的黑洞 宇宙中最大質量黑洞的質量是太陽的180億倍，它的質量相當于一顆小型星系。 這個龐然大物潛伏在OJ287類星體，該類星體距離地球35億光年。2008年，天文學家通過觀測一個較小黑洞(該黑洞的質量相當于太陽的1億倍

3、)的軌道所受這個龐然大物黑洞的引力場作用，從而測量這個超大黑洞的質量。 最年輕的黑洞(距離地球最近的黑洞)科學家最新發(fā)現(xiàn)的31歲“嬰兒黑洞”是超新星SN 1979C的殘骸物質，該超新星位于M100星系，大約距離地球5000萬光年?；?995年至2007年的觀測數(shù)據(jù)，科學家推斷這個年輕黑洞的成長是超新星SN 1979C或者一個雙星系統(tǒng)提供“營養(yǎng)成份”。 旋轉最快的黑洞黑洞并不僅僅是在宇宙空間吞噬氣體，如果形成黑洞的恒星處于快速旋轉，那么這個黑洞也會持續(xù)旋轉。相比靜止狀態(tài)的黑洞，旋轉黑洞能夠更好地控制環(huán)繞其周圍的宇宙物質盤。 這個快速旋轉的黑洞叫做GRS 1915+105，大約每秒旋轉1000次

4、。這幾乎是黑洞旋轉的最快速度，這一速度是快速旋轉恒星崩潰之前測定的。 毀滅 當黑洞的質量越來越小時，它的溫度會越來越高。這樣，當黑洞損失質量時，它的溫度和發(fā)射率增加，因而它的質量損失得更快。這種“霍金輻射”對大多數(shù)黑洞來說可以忽略不計，因為大黑洞輻射的比較慢，而小黑洞則以極高的速度輻射能量，直到黑洞的爆炸。 白洞想象圖起源爭論 科學家們普遍認為，自從大爆炸以來，我們的宇宙在不斷膨脹，密度在不斷減少。因此，現(xiàn)在正在膨脹著的天體和氣體乃至整個宇宙，在200多億年以前，是被禁錮在一個“點”（流出奇點）上，原始大爆炸后，開始向外膨脹，當它們沖出“視界”的外面，就成為我們看得見的白洞。 與上述相反的一種觀點認為，由于原始大爆炸的不均勻性，一些尚未來得及爆炸的致密核心可能遺留下來，它們被拋出以后仍具有爆炸的趨勢，不過爆炸的時間推遲了，這些推遲爆發(fā)的核心“延遲核”就是白洞。 也有人認為，白洞可能是黑洞“轉化”而來。就是說，當黑洞的坍縮到了“極限”，就會經過內部某種矛盾運動質變?yōu)榕蛎洜顟B(tài)反坍縮爆炸，這時它便由向內積吸能量，轉變?yōu)閺闹行南蛲廨椛淠芰苛恕?最富吸引力的一種觀點認為，像宇宙中有正負粒子一樣，