宇宙中的黑洞到底是怎么样的？

Question

如题所述

Answer 1

如果我学到的东西没有过时的话，那么简单地说黑洞就是老到不能再老的大恒星。

想必楼主知道恒星靠核聚变发光发热，这些反应主要发生在恒星内部，把恒星的整个体积给撑大了。就好比吹气球，只不过不是靠嘴往里充气来吹大，而是加热气球内部的空气使其受热膨胀。

然后当恒星老到不能再老的时候，核聚变因为缺少原料不能进行下去，于是恒星经过一些减肥和挤压过程后就会冷却下来，并保留着大部分质量。

由于原来体积时，恒星表面的引力就非常之大（比如我们的太阳，虽然只算小号的恒星，但是表面引力就有地表引力的近30倍），可以想见在体积大幅度缩小而质量并没有减少太多的时候，其表面引力该有多大。

相对论出来后，研究者们就推测在这么强大的引力下连光都不能飞走。所以即使残余部分能发光，外边的我们也看不到，于是就有了没有光出来的黝黑区域，也就是黑洞。当然，这个区域的表面（似乎被定义为“视线分界”）未必就在残留星体的表面。在这个时候，黑洞是被视为只吃不拉的饕餮。

进一步的研究又提出了新的性质：一开始的恒星是转动的，于是黑洞也会转动；一开始的恒星可能带电（比如地球本身的正负电荷总量就不相等），于是黑洞也可能带电；等等。

然后霍金从信息论的角度又有了新的理论发现，不过我不太懂，就不说了。

后来，观测技术和资料大增，前几年似乎观测到实际存在的黑洞——虽然黑洞不让人看自己，不过似乎其周围常有一圈物质正准备投入某个黝黑区域，这就是此地无银三百两了。

然后实际观测也发现一些按原理论解释不了的现象，比如“喷流”。这种现象在中子星上似乎也有。

最后，似乎最近霍金还有新的理论发现，即被吞噬的物质会以某些方式被吐出来，似乎解释了喷流的机制。于是黑洞从无底洞变成了垃圾再处理中心。

Answer 2

是由恒星衰亡形成的，研究推测银河系的中心就有一个超大黑洞，但趋于稳定，不会发生伽玛爆等想象

Answer 3

恒星的引力场改变了光线的路径，使之和原先没有恒星情况下的路径不一样。光锥是表示光线从其顶端发出后在空间——时间里传播的轨道。光锥在恒星表面附近稍微向内偏

折，在日食时观察远处恒星发出的光线，可以看到这种偏折现象。当该恒星收缩时，其表面的引力场变得很强，光线向内偏折得更多，从而使得光线从恒星逃逸变得更为困难。对于在远处的观察者而言，光线变得更黯淡更红。最后，当这恒星收缩到某一临界半径时，表面的引力场变得如此之强，使得光锥向内偏折得这么多，以至于光线再也逃逸不出去 。根据相对论，没有东西会走得比光还快。这样，如果光都逃逸不出来，其他东西更不可能逃逸，都会被引力拉回去。也就是说，存在一个事件的集合或空间——时间区域，光或任何东西都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者，这样的区域称作黑洞。将其边界称作事件视界，它和刚好不能从黑洞逃逸的光线的轨迹相重合。

黑洞图片(20张)　　与别的天体相比，黑洞十分特殊。人们无法直接观察到它，物理学家也只能对它内部结构提出各种猜想。而使得黑洞把自己隐藏起来的的原因即是弯曲的空间。根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但相对而言它已弯曲。在经过大密度的天体时，空间会弯曲。光也就偏离了原来的方向。 　　在地球上，由于引力场作用很小，空间的弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围，空间的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。观察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的隐身术。 　　更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球，它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”，还同时看到它的“侧面”、甚至“后背”。 　　图注一：这张红外波段图像拍摄的是我们所居住银河系的中心部位，所有银河系的恒星都围绕银心部位可能存在的一个超大质量黑洞公转。 版权：ESO/S. Gillessen et al

北京时间1月1日消息，据美国太空网报道，一项新的研究显示，宇宙中最大质量的黑洞开始快速成长的时期可能比科学家原先的估计更早，并且现在仍在加速成长。 　　一个来自以色列特拉维夫大学的天文学家小组发现，宇宙中最大质量黑洞的首次快速成长期出现在宇宙年龄约为12亿年时，而非之前认为的20~40亿年。天文学家们估计宇宙目前的年龄约为137亿年。 　　同时，这项研究还发现宇宙中最古老、质量最大的黑洞同样具有非常快速的成长。有关这一发现的详细情况将发表在最新一期的《天体物理学报》。 　　1.巨型黑洞 　　宇宙中大部分星系，包括我们居住的银河系的中心都隐藏着一个超大质量黑洞。这些黑洞质量大小不一，从100万个太阳质量到100亿个太阳质量。 　　天文学家们通过探测黑洞周围吸积盘发出的强烈辐射推断这些黑洞的存在。物质在受到强烈黑洞引力下落时，会在其周围形成吸积盘盘旋下降，在这一过程中势能迅速释放，将物质加热到极高的温度，从而发出强烈辐射。黑洞通过吸积方式吞噬周围物质，这可能就是它的成长方式。 　　这项最新的研究采用了全世界最先进的地基观测设施，包括位于美国夏威夷莫纳克亚山顶，海拔4000多米处的北双子座望远镜，位于智利帕拉那山的南双子座望远镜，以及位于美国新墨西哥州圣阿古斯丁平原上的甚大阵射电望远镜。 　　2.大质量黑洞的成长 　　观测结果显示，出现在宇宙年龄仅为12亿年时的活跃黑洞，其质量要比稍后出现的大部分大质量黑洞质量小10倍。但是它们的成长速度非常快，因而现在它们的质量要比后者大得多。通过对这种成长速度的测算，研究人员可以估算出这些黑洞天体之前和之后的发展路径。 　　该研究小组发现，那些最古老的黑洞，即那些在宇宙年龄仅为数亿年时便开始进入全面成长期的黑洞，它们的质量仅为太阳的100到1000倍。研究人员认为这些黑洞的形成和演化可能和宇宙中最早的恒星有关。 　　天文学家们还注意到，在最初的12亿年后，这些被观测的黑洞天体的成长期仅仅持续了1亿到两亿年。 　　这项研究是一个已持续7年的研究计划的成果。特拉维夫大学主持的这项研究旨在追踪研究宇宙中最大质量黑洞的演化，并观察它们对宿主星系产生的影响。

Answer 4

简单地说
质量越大，引力就越大
黑洞是理论上质量非常大的星体，以至于可以扭曲周围的空间，让光无法通过
就变成了只进不出的一个下水道一样的东西
黑洞会不断吸收周围的物质，碾碎以后变成能量再释放出来
但是黑洞里面有什么，我们不可能知道，因为黑洞是进去就出不来的……