黑洞是怎么形成的儿童科普中文

星系科普?

星系科普?

我们的银河系就是一个典型的星系,它由数百万颗恒星构成,其足够的气体和尘埃足以造出另一个银河,其间还有质量至少是十倍于所有恒星和气体质量和的暗物质;而且,所有的这些都是由引力联系在一起的。
和已知的至少三分之二星系一样,银河系也是螺旋状的。在漩涡的中心有着巨大的能量,有时候会产生强烈的耀斑。因为维持恒星运动和能量释放需要巨大的引力,天文学家们得出结论,银河系的中心是一个超大质量的黑洞。
其他星系有的为椭圆状,少部分则是不常见的形状(比如像牙签或指环),这种多样性可用哈勃超深空中找到。哈勃望远镜用100万秒(约11.6天)的时间观测了天空中天炉星座方向的一小块天空(月球直径的十分之一),发现了大约一万个尺寸、形状、大小以及颜色各异的星系。但从地面上看的话,在这个方向上几乎看不到什么东西。

什么是磁力黑洞?

磁力黑洞,严格来说应该叫磁场黑洞,磁性黑洞或磁黑洞。
磁性物体会在其周围产生磁场,磁场对其他磁体(可以是磁源,也可以是导磁体)有吸引或排除作用,即力的表现。
磁性物体的这种吸引或排斥物体所施的力叫磁力。力,是物体之间的相互作用。对于磁源周围的场,应该叫磁场,而非磁力。
什么叫磁场黑洞?黑洞,狭义上是宇宙空间内存在的一种天体。由于其致密结构造成的强大引力,使得视界内的逃逸速度大于光速。同样,其他光源射入黑洞的光线也会被吸收而不被反射,所以在宇宙观测中表现出一大片空无区域。
磁场,是在一定空间区域内连续分布的矢量场,描述磁场基本特性时我们通常用磁感线形象地予以图示。这些磁感应线是闭合的曲线团簇,没有起源,也没有尾闾,不中断,不交叉。
那么究竟什么是磁场黑洞呢?
磁场黑洞,就是在宇宙中分布的异常磁场区域,其内部并没有像传统黑洞定义的致密物质,但具有像黑洞一样吸收一切物质和能量(包括光)的能力。
是否存在磁场黑洞?磁场黑洞目前并没有严格的科学定义,也尚未有权威的科学研究和相关论文描述。但并不一定说就没有存在的可能性。
这种磁场黑洞,很有可能是一个磁场旋涡洞。犹如飓风旋涡,飓风周围的风力非常强大,但在飓风眼反而平静异常,大型飓风眼下方地面还可能会出现短暂晴空。
那么如果多个大型磁场叠加形成如飓风般的磁场旋涡,则在旋涡口处可能就没有任何磁感体现。而旋涡口周边高能磁场会对周围物质产生引力,犹如黑洞的引力吸收周边物质。
在磁场旋涡的下方口,所吸收的物质和能量则以其他形式喷射,喷射出的可能是射线、低原子核分子、离子体等。
关于黑洞的另一种猜想——磁场旋涡洞传统概念,“黑洞”是因恒星消亡塌缩后,形成体积极小密度极大的一类天体。本着巨大的引力,而使得视界内的逃逸速度大于光速。因而黑洞不能被直接观测到,只能通过其视界范围的光线反推黑洞的存在。
当前的这个黑洞理论,固然可以解释一些问题。但还有几点,似乎也难圆其说。
1、黑洞范围外为什么观测不到反射光?
如果说“黑洞”真是一种质量和密度都巨大的“天体”,那么在“黑洞”与物质密度相对极小的外层空间,两者间应该存在一个分界面。
光在不同介质层兼具反射和折射两种现象。虽然折射后的透射光被黑洞捕获不能散发出来,但在这个分界面还是会有部分反射光可以被观测到。
太空探索时代,各种高精尖的天文观测工具齐装上阵,像哈勃太空望远镜,大型射电望远镜,高灵敏光学接受望远镜等。精度上,几万公里外一支烛光都不在话下。范围上,更是跨越百亿光年之遥。
目前人类能观测的,只有黑洞视界外层被弯曲的光线,而未观察到任何反射光,这确实有点不合逻辑。
2、恒星塌缩释放霍金辐射,形成黑洞的条件还具备吗?
1974年,物理学家斯蒂芬·霍金通过量子力学推出,黑洞不仅物质,同样也能以热辐射的方式“吐出”物质,这种现象被称之为“霍金辐射”。
2014年9月在一项新的研究中,梅尔西尼—霍顿表示同意霍金辐射的存在。当恒星因自身引力发生坍塌时会向外辐射能量。但她认为,发出这种辐射后,恒星的质量也会不断地发生损失。这些恒星坍缩时就不可能达到形成黑洞所必须的质量密度,黑洞奇点永远不会形成。
3、大型星系团为什么都呈螺旋状结构?
在各类权威期刊和互联网上刊载的科普文章,我们会发现无论是银河系、河外星系还是星云,绝大多数都呈螺旋形状。
可以理解说,黑洞引力巨大吸积了这些星体及物质。但为什么这些星系团如此规则的都呈螺旋状排列呢?毕竟,引力是不会弯曲的。
那么答案在于,“黑洞”是致密星球的假设是错误的。相反,“黑洞”是一个物质极度稀疏的高速旋转叠加磁场区域,简称“磁场旋涡洞”。
宇宙天体普遍具有磁场,而当大量天体高速运动时,会产生各种角度不同、大小不一的磁场相互叠加,从而形成“磁场旋涡”。
而磁场不由原子或分子构成,也对星际尘埃密度高低无要求。场区内外物质成分一样,没有明显的介质分界面。所以“磁场旋涡洞”即不会发光,也没有明显的光线折射现象,更不会阻挡光线产生反射,故而表现出“黑暗”。
“磁场旋涡洞”如何解释“黑洞”的一切现象呢?
自然界物体能量大小主要由物体质量和运动速度两个因素决定。高能急速旋转的磁场旋涡,对场区内外物质有非常大的磁作用力,当物质在磁场作用下朝一定方向做有序高速运动时,自身能量也将非常大,从而便能对周围空间产生极强的引力作用。
光既是粒子也是电磁波,磁场对电磁波的影响也是自然界广泛存在的现象。因而,“磁场旋涡洞”既可以解释对光的一切作用效果,也可以体现对周围物质的引力作用。而且,由于旋涡的旋转特性,其对周围星体及物质的带动,形成了螺旋状结构,如同龙卷风和水涡的作用效果。