2019-04-11 21:46:59月光哈貓

黑洞





黑洞(英語:blackhole)是根據廣義相對論所推論、在宇宙空間中存在的一種質量相當大的天體和星體(並非是一般認知的「洞」概念)。黑洞是由質量足夠大的恆星在核融合反應的燃料耗盡後,發生重力塌縮而形成。黑洞的質量是如此之大,它產生的重力場是如此之強,以致於大量可測物質和輻射都無法逃逸,就連傳播速度極快的光子也逃逸不出來。由於類似熱力學上完全不反射光線的黑體,故名黑洞。在黑洞的周圍,是一個無法偵測的事件視界,標誌著無法返回的臨界點,而在黑洞中心有一個密度趨近於無限的奇異點。
當恆星內部氫元素全部核融合完畢時,因燃料用完無法抵抗自身重力而開始向內塌陷,但隨著壓力越來越高,內部的重元素會重新開始燃燒導致瞬間膨脹,這時恆星的體積將暴增至原先的數十倍至百倍,這便是紅巨星,質量更大的恆星則會發生超新星爆炸,無論是紅巨星或是超新星,都會將外部物質全部吹飛,直到連重元素也燒完時,重力又會使得恆星繼續向內塌陷,最後形成一顆與月球差不多大小的白矮星,質量稍大的恆星則會形成中子星,會放出規律的電磁波,至於質量更大的恆星則會繼續塌陷,強大的重力使周圍的空間產生扭曲,最後形成一個密度每立方公分約一億噸的天體:「黑洞」。直至目前為止,所發現質量最小的黑洞大約有3.8倍太陽質量。
黑洞無法直接觀測,但可以藉由間接方式得知其存在與質量,並且觀測到它對其他事物的影響。藉由物體被吸入之前因高熱而放出紫外線和X射線的「邊緣訊息」,可以獲取黑洞的存在的訊息。推測出黑洞的存在也可藉由間接觀測恆星或星際雲氣團繞行黑洞軌跡,來取得位置以及質量。
黑洞是天文物理史上,最引人注目的題材之一,在科幻小說、電影甚至報章媒體經常可見將黑洞作為素材。迄今,黑洞的存在已得到天文學界和物理學界的絕大多數研究者所認同,並且天文界不時提出於宇宙中觀測到已存在的黑洞。
根據已故英國物理學者史蒂芬•霍金於2014年1月26日的論據:愛因斯坦的重力方程式的兩種奇異點的解,分別是黑洞跟白洞。不過理論上黑洞應該是一種「有進沒出」的天體,而白洞則只能出而不能進。然而黑洞卻有粒子的輻射,所以不再適合稱其名為黑洞,而應該改其名為「灰洞」,先前認為黑洞可以毀滅資訊情報的看法,是他「最大的失誤」。
2019年4月10日,事件視界望遠鏡專案發布了人類第一張黑洞相片,於布魯塞爾、聖地亞哥、上海、臺北、東京、華盛頓等地分別以英語、西班牙語、漢語、日語同時召開全球連線的發布會。


人類史上第一張黑洞照片.jpg



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人類的宇宙觀測史開啟新的一頁!中研院將在10日晚間8時30分與比利時、日本、中國、美國、智利6國同步舉行觀測黑洞計畫「事件視界望遠鏡」(EHT)記者會,觀眾可透過直播,首度見證由全球頂尖望遠鏡聯合完成的「黑洞」影像。
在「事件視界望遠鏡」記者會中,台灣方面由中研院長廖俊智主持,會中將公開人類史上第一張黑洞照片,中研院臉書也將同步直播。
根據荷蘭奈梅亨拉德堡德大學天文物理系教授、現任事件視界望遠鏡(EHT)科學委員會主席Dr. FalckeDr. Falcke投稿於北歐科學網的一篇短文,一個非常大的恆星在生命週期終了時爆炸,再也沒有足夠的燃料繼續對抗重力,它的最內部會因自己的重力而崩解,而重力塌縮至無限小的「奇異點」(singularity)便會成為黑洞。
黑洞的重力場極為強大,其周圍會形成名為「事件視界」的邊界,一旦越過此界,任何質量相對較小的物質、輻射、光線都將被黑洞捕獲,而「事件視界」同時也是本次計畫望遠鏡的名字。
本次主辦觀測黑洞成果發表記者會的組織EHT(Event Horizon Telescope),早在2012年初就規劃藉由全球電波望遠鏡連線來觀測黑洞的事件視界,並以觀測星系中央超大質量黑洞為主要目標。
我國在本次觀測計畫中,亦扮演關鍵的角色。中研院天文及天文物理研究所自2011年起與哈佛大學天文團隊合作架設格陵蘭望遠鏡,成為全球唯一位於北極圈內的次毫米波天文觀測站,並於2017年啟用,與夏威夷的次毫米波陣列(SMA)、智利的阿塔卡瑪毫米波與次毫米波陣列(ALMA)連線觀測,為本次觀測計畫不可或缺的一環。(黑洞質量是太陽的65億倍)





太極之舞





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