作业帮探测黑洞的方法有哪些
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/09 20:30:11
探测黑洞的方法有哪些
探测黑洞的方法有哪些
探测黑洞的方法有哪些
黑洞目前还算是理论上的天体,因为还没有人直接观测到它.但是科学界普遍相信黑洞的存在,因为越来越多的观测证据间接的指向这一点.证据一：吸积盘 黑洞是一类引力极大的天体,进入黑洞视界（史瓦西半径）的一切物体都无法逃出,包括光（电磁波）.黑洞对于视界外的天体也有引力作用,速度不够快的天体会在引力作用下落入视界内.这些被吸进的物质就会形成可观测得吸积盘.吸积盘通常在在黑洞的赤道平面,这源于黑洞自转产生的离心效应（可与地球、太阳等天体对比.地球、太阳等天体在自转产生的离心效应的影响下呈现略扁的形状）. 科学家已观测到一些恒星的异常运动,就好像受到另一大质量天体的吸引一样,少部分更产生吸积盘的效应,通常这只发生在双星系统中.然而这些被观测的天体并没有发现存在伴星（双星系统中的两颗恒星互为伴星）,经推测,这很可能是因为伴星为黑洞.证据二：霍金辐射 科学家曾探测到很强的射电辐射,然而却如何也找不到射电源.经推测,这射电源很可能是黑洞. 由量子物理可知,在能量中可以产生虚粒子对,一个正粒子,一个负粒子.通常情况下,在能量中创生的粒子对几乎在瞬间就会相互湮灭,不会被观测到.但在黑洞问题的讨论中就有些复杂.粒子对可在黑洞内、黑洞外以及黑洞视界边缘创生.因为黑洞的引力强到连光也无法逃脱
,所以在黑洞视界内创生的粒子对无法逃出黑洞,会在黑洞内湮灭.在黑洞外创生的粒子对,因离黑洞足够远,不会被吸入黑洞,但会很快湮灭.而在黑洞视界边缘创生的粒子对就有可能不发生湮灭,只要它具有足够的能量.创生后进入黑洞视界的粒子无法在逃出黑洞,而创生后没有进入黑洞视界的粒子则因为失去湮灭对象而有可能远离黑洞.这远离黑洞的粒子就是我们所观测到的黑洞辐射（霍金辐射）.证据三：粒子流喷射 粒子流喷射通常是大质量天体产生的效应.
引力场的大小与天体质量呈正相关.大质量天体可以吸引周围物质,使之加速向自己靠近.在此过程中,天体的强大磁场会对带电物质产生集束效应,使之集中于天体的两极,就像地球上极光的成因一样.集中于天体两极的带电物质具有高速度,在强引力场与强磁场的共同作用下,带电物质就会形成喷流,方向沿两极方向向外. 经观测,在星系的中心普遍存在着这样的喷流,且强度非常大.然而,在星系中心的区域却没有观测到相应的大质量天体.有理由推测,这观测不到的大质量天体很可能就是黑洞,它是驱使整个星系运动的主要能量来源.证据四：引力透镜现象 引力可以使光转向.强引力天体吸引通过四周的光使其转向集中,就像一个凸透镜一样.星系通常都会引起引力透镜效应,放大背景天区的天体.在天文观测中,引力透镜效应会对观测结果产生很大影响. 曾经有一位科学家宣称自己找到了黑洞,证据就是在一次观测中偶然发现了遥远天体的光线扰动现象.该被观测天体的影像在观测中突然发生位移,数分钟后又恢复到原位置.在这期间并没有观测到其他天体经过观测天区引起透镜现象.该位科学家认为是一个黑洞的经过引起了观测上的变化.以上四点是观测黑洞常提到方法.目前理论认为,没有什么可以穿越黑洞.任何落入黑洞视界范围内的物质（包括射线、粒子流等)都无法逃出来.