01
宇宙中的黑洞
1、黑洞是什么
黑洞是宇宙中所有事物的终结点,包括恒星、物质、能量、引力和其他一切。黑洞实际上是一切的终点。虽然黑洞拥有一种宇宙万物都无法比拟的毁灭性力量,但它也能促进星系的形成,并且是宇宙中不可或缺的重要力量,一些天文学家认为,它甚至可以作为通向平行宇宙的入口。在研究黑洞的黄金时期,黑洞可能成为理解宇宙诞生、形成和死亡的关键。在某种意义上,黑洞代表着现代天文学的前沿,它改变着我们对星系形成和宇宙运动的认识。
2、对黑洞的观察
就像人类目前在许多宇宙中观察到的其他行星一样,我们至今还没有找到一个同样适合人类居住的星球,更没有科学标准来确定是否迁移到一个遥远的星球。虽然宇宙中存在着黑洞,但在客观上它并不稀奇,特别是除了超大质量黑洞之外的小质量黑洞。但对于生活在地球上的人类而言,宇宙中存在的威胁人类生存的物体并非黑洞。
通过观察宇宙,天文学家发现,在许多星系中,黑洞是成对存在的,并且在黑暗的宇宙中起舞。在这些星系中,有32个,约三分之一是黑洞,年龄相当于现在宇宙年龄的一半,并且所有的黑洞都带有蓝色和红光的特征。惊人的是,如此高比例的黑洞并非静止在星系中央,而是与另一个黑洞共舞。
02
关于黑洞的理论
事实上,天文学家对超大质量黑洞是如何形成的还没有定论。假如按照最流行的小黑洞吸积法,将它们合成大黑洞,其实要解决的问题还很多。中质黑洞与宇宙引力波背景辐射是两个突出问题。
从目前的证据来看,宇宙诞生之初9亿年所形成的第一批黑洞群,在很短的时间内,肯定是太阳质量的十亿倍。但“黑洞营养物质”到底以什么形式存在于宇宙,支撑着这些黑洞变成了肥胖?它仍然是一个谜,天文学家正在试图解释它。另外,在上述研究中新发现的网状结构可能是这个难题的答案:宇宙中的“蛛网”状结构和它们的星系都含有足量的星际气体,作为“蛛网”状结构中心的黑洞的养料,可以让它迅速成长为超级巨无霸。
现在天文学家认为,在几乎每一个星系的中央都有一个超级黑洞。科学幻想小说认为黑洞是时空的机器,也是平行宇宙的入口。但现实世界的科学家发现,事实比科幻小说更加荒诞。在黑洞附近,无论你要进入的世界有多大,真实和虚幻都是一样的。
在黑洞理论诞生之初,就引起了天文学界的轰动,被称为天文学界的“革命”。一旦黑洞的普适性得到证实,“宇宙不仅比我们所认为的更神秘,而且比我们所认为的更神秘”。众所周知,由于“宇宙核”的早期爆炸,宇宙一直在不断膨胀。核子物质是所有物质的来源,宇宙在物质变得越来越稀薄时是否停止扩张?最终宇宙会缩成一颗天体?相关人员回答:“是的。在某些方面,黑洞的存在证实了它的预言。即便宇宙没有在黑洞中消失,也有可能在数百万黑洞中消失。此外,彻底揭开黑洞的神秘面纱,也可能揭开人类终极猜想的谜团——宇宙之谜。
03
人们对于星系的研究
1、人们对于星系的观测
一九二九年,当哈佛大学用天文望远镜发现其他星系时,地球的地位更是一落千丈,变成了银河系中一个普通而又渺小的星球,那时,人们开始大胆想象,也许生命的星球早就被宇宙吞噬了,智慧的生命可能早就在银河系中出现了。
二十世纪天文学的创始人之一哈勃,也被称为天文学领域的“教父”,他生前的主要贡献是观察星系系和星系外星系,开创了星系天文学,并提出了“大尺度宇宙”的概念。同时,由于哈勃望远镜的贡献,人类对宇宙的观察范围大大扩大,为近代科学家寻找可居住的行星和外星生命提供了更多的空间。
使用当时最先进的2.5米口径胡克望远镜,哈勃在洛杉矶附近的威尔逊山观察宇宙。远处的夜空中,他看见星星隐隐地在闪烁。这并非一颗恒星,而是一个在宇宙中比银河系星系更多的星团。仅过了一年,天文学家就对宇宙产生了怀疑,认为它是从一个银河系到几十亿个星系的转变。
2、人们的发展
但是很久以来,我们对星系知之甚少。一百年前,我们认为宇宙中只有星系,科学家们称之为宇宙岛。那时,他们认为宇宙中没有其他的星系。但在1924年,天文学家艾德温-哈勃推翻了这一说法。
哈勃空间望远镜在可见光谱范围内最深入地研究了宇宙,观察到了无数星系,并发现了宇宙早期的“原始星系”,这使得天文学家们可以追踪宇宙的发展史。在宇宙诞生之初,“哈勃”还研究了恒星形成期间重元素的构成,这些元素对于行星和生命的存在是至关重要的。
哈勃望远镜观察到,一个星系与另一个星系相撞,黑洞吞食地球上的气体,但一些天文学家认为,由于星系中心存在一个“不能完全吞食”的黑洞,因此,一些星系并不存在类星体。
通常认为天文学是最古老的科学,它产生于对天空的好奇。天文学是研究地球大气中空间的科学。这一名称来自于希腊天文学家,他们的研究领域包括:恒星、行星、彗星、星系和宇宙中更大的物体。
结语:星系形成初期是怎样的,它们和现代星系有什么不同,它们如何进化。人们正在研究的星系是如何从一组恒星进化到我们现在看到的宇宙系统中的。天文学者认为,恒星形成了恒星团,即星系群,而星系团则形成了超级星系团,这就是我们现在所看到的宇宙中最大的结构。