愛伊米

宇宙中的黑洞只吃不吐?吸積盤不停向外輻射X射線,原因何在?

黑洞,是人類宇宙學研究最後的幾個謎團之一。按照物理學家的普遍認知,黑洞是高質量恆星演化末期產物,但對於一顆恆星來說,變成黑洞究竟意味著什麼呢?許多人認為,黑洞只吃不吐,但實際上黑洞也在向外散發著X射線。

對於黑洞這種天體來說,主要分為旋轉式黑洞和非旋轉式黑洞。旋轉式黑洞的成因過於複雜,以至於我們現在只對非旋轉黑洞展開討論。黑洞的半徑其實並不大,如果我們的太陽將來變成黑洞的話,它的直徑只有2。87公里,在宇宙中連沙子都算不上。

黑洞對於進入自己的“事件視界”裡的任何東西,都會進行吞噬,不管是光纖還是其他物質。在黑洞周圍也會形成一定的軌道,這其實就是吸積盤,進入吸積盤內的物質會不斷被拉向黑洞,最終跟黑洞融為一體。

而黑洞發射的X射線,其實就是吸積盤的物質進入到事件視界時,因為高度摩擦而產生的熱量。當溫度達到數千度時就會散發,在吸積盤的外部空間,則會散發紅外線,如果是一顆大質量黑洞的話,吸積盤物質摩擦的溫度達到100萬攝氏度時,就會產生著名的伽馬射線。

人類曾在2019年4月拍攝到M87星雲中心的超級黑洞,它的質量相當於幾十億個太陽,人類的“事件視界”望遠鏡,對這個黑洞進行了拍攝。這也就是網上曾經很火的黑洞照片。從外觀上看,這個黑洞很像是蜂窩煤的一孔,發亮的光環實際上就是吸積盤,它們在進入事件視界時會發出X射線,如果較真的話,這其實不是黑洞內部散發的。

《星際穿越》的大電影已經為我們展開了一個氣勢恢宏的宇宙世界觀,相信人類會在21世紀瞭解黑洞的更多秘密。大家怎麼看?