关于黑洞的解释

黑洞是空间中非常密集的点，它们会产生深的重力汇。在特定区域之外，即使是光也无法逃脱黑洞强大的引力。任何靠得太近的东西——无论是恒星、行星还是航天器——都会像意大利面一样在理论过程中被拉伸和压缩，这一过程被称为意大利面条效应。

有四种类型的黑洞：恒星、中等、超大质量和微型。黑洞形成的最广为人知的方式是恒星死亡。当恒星到达生命的尽头时，大多数会膨胀，失去质量，然后冷却形成白矮星。但这些炽热天体中最大的一个，至少是我们太阳质量的 10 到 20 倍，注定要成为超高密度的中子星或所谓的恒星质量黑洞。

在它们的最后阶段，巨大的恒星在被称为超新星的大规模爆炸中爆炸。这种爆发会将恒星物质抛入太空，但会留下恒星核心。当这颗恒星还活着时，核聚变产生了一种持续的向外推力，以平衡恒星自身质量的向内引力。然而，在超新星的恒星残骸中，不再有抵抗引力的力量，因此星核开始自行坍塌。

在它们的最后阶段，巨大的恒星在被称为超新星的大规模爆炸中爆炸。这种爆发会将恒星物质抛入太空，但会留下恒星核心。当这颗恒星还活着时，核聚变产生了一种持续的向外推力，以平衡恒星自身质量的向内引力。然而，在超新星的恒星残骸中，不再有抵抗引力的力量，因此星核开始自行坍塌。

一个黑洞与其他黑洞不同

爱因斯坦广义相对论预测的超大质量黑洞的质量相当于数十亿个太阳；这些宇宙怪物可能隐藏在大多数星系的中心。银河系在其中心拥有自己的超大质量黑洞，被称为人马座，其质量是我们太阳的四百万倍以上。

迄今为止，黑洞家族中最小的成员都是理论上的。大约 137 亿年前，宇宙随着大爆炸形成后不久，这些小的黑暗漩涡可能就已经形成了生命，然后迅速蒸发。天文学家还怀疑宇宙中存在一类被称为中等质量黑洞的物体，尽管迄今为止它们的证据尚有争议。

无论它们的初始大小如何，黑洞都可以在其整个生命周期中生长，从任何爬得太近的物体中吸取气体和尘埃。任何通过事件视界的东西，在那里逃脱变得不可能，在理论上，由于当你掉入黑洞时引力强度急剧增加，它注定要变成意大利面。

正如天体物理学家尼尔·德格拉西·泰森 (Neil Degrasse Tyson) 曾经描述的那样：“当你被拉伸时，你会被挤压——就像牙膏通过管子一样挤出空间结构。”

但黑洞并不完全是流行媒体中经常描述的“宇宙吸尘器”。物体必须非常接近一个物体才能失去这种引力拉锯战。例如，如果我们的太阳突然被一个质量相似的黑洞所取代，我们的行星家族将继续不受干扰地绕轨道运行，如果不那么温暖和照明的话。

透过黑暗窥视

由于黑洞吞噬了所有的光，天文学家无法像观察天空中许多闪闪发光的宇宙物体那样直接发现它们。但是有一些关键可以揭示黑洞的存在。

一方面，黑洞的强烈引力会牵引周围的任何物体。天文学家使用这些不稳定的运动来推断潜伏在附近的隐形怪物的存在。或者物体可以绕黑洞运行，天文学家可以寻找似乎没有轨道的恒星来检测可能的候选者。这就是天文学家最终在 2000 年代初期将人马座 A* 确定为黑洞的方式。

黑洞也是乱七八糟的食客，它们经常出卖它们的位置。当它们吸食周围的恒星时，它们巨大的引力和磁力使下落的气体和尘埃过热，使其发出辐射。一些发光物质将黑洞包裹在一个称为吸积盘的旋转区域中。即使是开始落入黑洞的物质也不一定会留在那里。黑洞有时会在充满辐射的剧烈撞击中喷射出下落的星尘。

原文作者：MAYA WEI-HAAS                                                                                                   翻译：南极的那只企鹅

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