但是黑洞從何而來呢？它們是怎么形成的，并且誰賦予它們令人畏懼的破壞力？
在我們回答這個(gè)問題之前，我們必須問一個(gè)基礎(chǔ)性的問題：什么是黑洞？新澤西普林斯頓大學(xué)的天體物理學(xué)家內(nèi)塔·巴哈霍表示：“基本來說，它是一個(gè)天體或是空間中的一個(gè)點(diǎn)，其引力足夠強(qiáng)大以至于沒有物體可以逃脫”。即使是光波也被吸收，這就是黑洞是黑色的原因。
這些奇怪的物體就像從死亡恒星的灰燼中冒出來的一樣。當(dāng)巨大的恒星到達(dá)它們生命的盡頭時(shí)，它們一直融合成氦的氫幾乎耗盡。因此，這些怪獸恒星開始燃燒氦，將剩余的原子聚變成更重的元素，直到生成鐵，根據(jù)澳大利亞天體物理學(xué)和超級(jí)計(jì)算中心的斯威本科技大學(xué)的數(shù)據(jù)， 鐵的聚變不再提供足夠的能量來支撐恒星的外層。這些頂層向內(nèi)塌陷并發(fā)生稱為超新星的強(qiáng)大而明亮的爆炸。
然而，一小部分的恒星仍然落后。根據(jù)NASA，阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論預(yù)測如果這個(gè)遺跡的質(zhì)量大約為太陽質(zhì)量的三倍，那么殘星的強(qiáng)大引力將吞噬所有的一切，并且連同它本身的物質(zhì)都將塌陷成無限小且密度無限大的點(diǎn)。已知的物理定律不能適用于這令人費(fèi)解的極限情況。在某些時(shí)候，這種事情的確發(fā)生了，但我們?nèi)圆磺宄l(fā)生了什么。
超大質(zhì)量黑洞爆炸時(shí)的沖擊波向外形成球形，正如藝術(shù)家麾下的黑洞。圖片來自：NASA-加利福尼亞理工學(xué)院-噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室
如果這個(gè)遺跡只是個(gè)星體，那么將不會(huì)受到黑洞的影響。但是如果天體周邊圍繞著有氣體和塵埃，這些物質(zhì)將會(huì)被黑洞吞噬，隨著氣體和塵埃的升溫會(huì)產(chǎn)生明亮的光，并如水從排水管中流下時(shí)一樣旋轉(zhuǎn)。巴哈霍說，黑洞將會(huì)把這些質(zhì)量吸收，并促進(jìn)其不斷生長。
如果兩個(gè)黑洞相遇，每個(gè)黑洞依靠其強(qiáng)大的引力相互影響，并互相旋轉(zhuǎn)著越來越近。它們碰撞時(shí)的質(zhì)量將會(huì)引起近距空間和時(shí)間的結(jié)構(gòu)震動(dòng)，產(chǎn)生引力波。在2015年，天文學(xué)家使用激光干涉引力波觀測臺(tái)（LIGO）發(fā)現(xiàn)了這樣的引力波。
這是我們第一次真正看到黑洞并證實(shí)它們的存在，這些結(jié)果也是對愛因斯坦預(yù)測方程的完美佐證。
科學(xué)家們曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過黑洞存在的間接證據(jù)，目睹了銀河系中心的天體圍繞著一個(gè)巨大的看不見的物體運(yùn)行。這樣超大質(zhì)量的黑洞——它的質(zhì)量是我們太陽質(zhì)量的幾十億倍——如何形成，是一個(gè)未知的事情。
研究人員認(rèn)為這種超大質(zhì)量的黑洞曾經(jīng)要小很多，在我們宇宙的最初時(shí)期形成了中等大小的黑洞。在宇宙學(xué)的時(shí)間里，這些天體吞噬氣體和塵埃，并彼此合并生長，最終形成巨大的鬼屋。但這個(gè)故事的很多細(xì)節(jié)我們?nèi)圆豢芍?/p>
天文學(xué)家曾經(jīng)觀察到的類星體天體，它們比數(shù)千個(gè)星系合在一起的亮度還要明亮，被認(rèn)為是由消耗物質(zhì)的超大黑洞提供的能量。觀測到的類星體可以追溯到在大爆炸后的十億年里，當(dāng)時(shí)我們的宇宙已經(jīng)形成?？茖W(xué)家對如此巨大的天體如何能夠快速形成而感到迷惑不解。
這確實(shí)顯示了問題的復(fù)雜性，并且它將是一個(gè)非常活躍的研究主題。
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