黑洞现在对于天文学家来说并不陌生,因为目前事件视界望远镜已经拍到了两张真实的黑洞照片。
它们分别是5500万光年外的M87星系中心黑洞,以及银河系中心区域的人马座A*黑洞,这两张黑洞照片都是历时五年,由北半球中低纬度以及南半球的毫米级望远镜接力拍摄而来的,是属于全人类的高光时刻。
作为第二张黑洞照片,身处银河系中心,距离太阳系仅2.7万光年的人马座A*黑洞,一直在用引力控制着太阳系的公转轨道,让太阳带着地球以220km/s的速度绕银河系中心黑洞公转,每2.2亿年公转一周。
那么问题来了
既然黑洞具有极强的吸引力,以至于连光都无法逃逸,人马座A*会吞噬掉银河系吗?
因为目前科学家发现,太阳系围绕银河系公转的速度远超预期,它在一点点向银河系中心逼近,不久之后,太阳系会不会坠入人马座A*黑洞呢?
这里就得盘一盘黑洞的历史了
关于黑洞的发现最早可以追溯18世纪,根据牛顿的万有引力定律,当时人们普遍认为光是一种粒子,假如一个天体的引力足以束缚这些粒子,那么天体就会不再发光,看上去漆黑一片,地球上的人们也无法观察到它。
科学家把这种天体称为暗星,这是历史上首次对黑洞的描述,但1799年托马斯.杨进行了双缝干涉,证明了光不是种粒子而是一种波,后来量子力学还证明了光子具备波粒二象性。
1915年爱因斯坦方程确立了引力方程,1916年卡尔.史瓦西根据这个方程获得了广义相对论方程的第一个精确解,这就是著名的黑洞解,不过当时爱因斯坦并不相信这种天体的存在,并在《物理学期刊》上否定了它存在的可能性。
但仅仅过了不到百年,人类历史上第一张黑洞照片就问世了,那么黑洞究竟是如何从无到有呢?
目前的恒星演化模型认为
恒星步入晚年后,就会因为无法抵抗自身的引力而发生大爆炸,根据恒星质量的不同,也会有不同的命运,一些质量较小的恒星就会演变为白矮星,散发着幽暗的白色光芒,质量稍大一些的恒星在彻底耗尽自己的燃料后,开始进入下一旅程:膨胀成为一颗超新星,在本阶段的末年发生宇宙中最灿烂的烟火:超新星爆发。
在这时质量再一次起了决定性作用:质量较小的超新星将会坍缩成一颗致密的中子星,而质量更大的超新星,则会像蒸发了一下,无法被观测到,当然它们并没有消失,而是以另一种更加神秘的形式存在,它们就是宇宙的终结者:黑洞。
黑洞是宇宙中的终结者,它们的密度和引力都接近无限大,任何物体一旦进入黑洞的世界范围,就再无逃脱的可能性,虽然的确在宇宙中霸道横行,但黑洞也有大小之分。
我们银河系中心的黑洞质量大约在400万个太阳以上,看起来的确挺吓人,但充其量也就是个中型黑洞,目前宇宙中已知的最大黑洞是TON618黑洞,它的质量相当于660亿个太阳。
虽然这些黑洞都离地球很遥远,但离我们最近的银河系黑洞却无时无刻不在影响着太阳系,人马座A*黑洞强大的引力聚拢住了周围超大质量恒星,这些恒星又以它们的引力聚拢住它们周围的恒星。
就这样层层叠加,维持了稳定的银河系,让太阳系得以孕育了生命。但成也黑洞,败也黑洞。
每个有质量的物体都会在宇宙空间产生凹陷,质量越大,空间弯曲就越大,引力也正是这些弯曲导致的,以人马座A*黑洞为例,由于它的质量达到了400多万个太阳,所以它产生的空间弯曲也非常大。
整个银河系就像一个漩涡,其中的星系则像处在漩涡中的小船,它们不断围绕漩涡旋转,但在同时,它们也在不断靠近漩涡中心——人马座A*黑洞。
太阳系距离银心黑洞的距离大约是2.7万光年,原先科学家认为太阳系围绕银河系的公转速度大约是220公里/秒,但最新的发现证明,真正的速度要远远大于220公里/秒,也就是说,太阳系在高速冲向银心黑洞。
太阳系的宿命已经无法改变,那么我们还剩下多少时间?
根据计算,太阳系再围绕银河系公转13万圈后就会坠入黑洞,而公转一圈的时间大约为2.5亿年,也就是说太阳系的时间还有32.5万亿年,但这只是理论上的速度,实际上可能要快得多。
不过即使再快,最多也就快个几万亿年,而太阳在50亿年后就会走向终结,早在太阳系坠入黑洞之前,地球就已经被变成红巨星的太阳吞噬了,万亿年后,太阳系只剩下孤零零的白矮星。
如果人类科技发展到足够高的水平,早在地球毁灭之前,我们就已经离开太阳系,前往更遥远的星辰大海了,以那时人类的科技,也许我们还能目睹太阳的坠落。
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