掉入黑洞很容易成为最糟糕的死亡方式。
万圣节是鬼魂、妖精和食尸鬼出没的时候，但宇宙中没有什么比 黑洞.
黑洞——空间中引力如此之强以至于没有任何东西可以逃脱的区域——是这些天新闻中的热门话题。 一半的 2020诺贝尔物理学奖 因他的数学工作证明黑洞是爱因斯坦引力理论的必然结果而被授予罗杰彭罗斯。 Andrea Ghez 和 Reinhard Genzel 分享了另一半 一个巨大的黑洞位于我们银河系的中心.
黑洞之所以可怕，有三个原因。 如果你掉进一颗恒星死亡时留下的黑洞，你会被撕成碎片。 此外，在所有星系中心看到的巨大黑洞都有无法满足的胃口。 黑洞是物理定律被抹杀的地方。
我研究黑洞已经 30 多年了。 特别是， 我专注于超大质量黑洞 它潜伏在星系的中心。 大多数时候它们是不活跃的，但当它们活跃并吃掉恒星和气体时，靠近黑洞的区域会比承载它们的整个星系还要耀眼。 黑洞活跃的星系被称为 类星体. 过去几十年我们对黑洞的了解，仍然有很多 待解之谜.
死于黑洞
当一颗大质量恒星死亡时，预计会形成黑洞。 在恒星的核燃料耗尽后，它的核心坍缩到可以想象的最密集的物质状态，比原子核密度大一百倍。 如此密集，质子、中子和电子不再是离散的粒子。 由于黑洞是黑暗的，它们是在什么时候被发现的 它们围绕一颗普通恒星运行. 正常恒星的特性使天文学家能够推断出它的暗伴星——黑洞的特性。
第一个被确认的黑洞是 天鹅座X-1，天鹅座中最亮的 X 射线源。 从那时起，在正常恒星围绕黑洞运行的系统中发现了大约 50 个黑洞。 它们是最接近的例子 预计将有 10 万颗散落在银河系中.
黑洞是物质的坟墓； 没有什么能逃脱它们，即使是光。 这 任何落入黑洞的人的命运 将是一个痛苦的“意大利面条化”，斯蒂芬霍金在他的书中推广了这个想法 “时间简史。” 在意大利面条化过程中，黑洞的强烈引力会将你拉开，将你的骨骼、肌肉、肌腱甚至分子分开。 正如诗人但丁在他的诗《神曲》中描述了地狱之门上的话：放弃希望，所有进入这里的人。
每个星系都有饥饿的野兽
在过去的 30 年中，通过观察 哈勃太空望远镜 已经表明 所有星系的中心都有黑洞. 更大的星系有更大的黑洞。
大自然知道如何在质量惊人的范围内制造黑洞，从质量为太阳几倍的恒星尸体到质量为数百亿倍的怪物。 这就像一个苹果和吉萨大金字塔之间的区别。
就在去年，天文学家发表了 黑洞的第一张照片 以及它的事件视界，一个位于 M7 椭圆星系中心的 87 亿太阳质量的野兽。
它比我们银河系中的黑洞大一千多倍，它的发现者获得了今年的诺贝尔奖。 这些黑洞大部分时间都是黑暗的，但是当它们的引力吸引附近的恒星和气体时，它们会爆发出强烈的活动并释放出大量的辐射。 巨大的黑洞在两个方面是危险的。 如果你靠得太近，巨大的引力会把你吸进去。如果它们处于活跃的类星体阶段，你会被高能辐射炸毁。
类星体有多亮？ 想象一下晚上在洛杉矶这样的大城市上空盘旋。 来自城市的汽车、房屋和街道的大约 100 亿盏灯对应于银河系中的星星。 在这个类比中，处于活动状态的黑洞就像洛杉矶市中心直径为 1 英寸的光源，比城市亮数百或数千倍。 类星体是宇宙中最亮的物体。
超大质量黑洞很奇怪
迄今为止发现的最大黑洞 重量是太阳质量的 40 亿倍，或太阳系大小的 20 倍。 虽然我们太阳系中的外行星每 250 年绕一圈，但这个质量更大的物体每三个月自转一次。 它的外缘以光速的一半移动。 像所有黑洞一样，巨大的黑洞被一个 事件视界. 在他们的中心是 奇点，空间中密度无限的点。 我们无法理解黑洞的内部，因为物理定律被打破了。 时间在事件视界处凝固，引力在奇点处变得无限。
关于大质量黑洞的好消息是，你可以在陷入一个黑洞中幸存下来。 虽然它们的引力更强，但拉伸力比小黑洞弱，不会杀死你。 坏消息是事件视界标志着深渊的边缘。 没有什么可以从事件视界中逃脱，因此您无法逃脱或报告您的经历。
根据斯蒂芬霍金的说法，黑洞是 慢慢蒸发. 在宇宙遥远的未来，在所有恒星死亡、星系因宇宙加速膨胀而从视野中消失很久之后，黑洞将是最后幸存的物体。
最大的黑洞将需要一个 难以想象的年数要蒸发，估计为 10 的 100 次方，或 10 后有 100 个零。 宇宙中最可怕的物体几乎是永恒的。
由亚利桑那大学天文学特聘教授 Chris Impey 撰写
最初发表在 谈话.
