【捕捉黑洞】光也逃不掉 一文看懂黑洞是甚麼(第二版)

國際形勢 22:13 2019/04/10

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國際天文學家合力觀測黑洞,公布歷來首張黑洞照片。人類對黑洞這天文現象一直所知甚少,黑洞亦因此神秘感十足,更是不少科幻創作題材。究竟黑洞是否一個洞?是否可以穿越時空?入了黑洞又會怎樣?

歷來首張黑洞照片

  • 黑洞是甚麼?

黑洞(black hole)並非真實意義的「洞」,而是一種特別天體,質量與引力都極其巨大,以至周圍時空(時間與空間,spacetime)都遭到扭曲,就是光線以光速飛行也無法逃脫。

形象地說,光線在正常情況下會以直線行進,但如果太過接近黑洞,亦會遭黑洞「扯走」,好像懂得「轉彎」,這就是所謂的時空扭曲。

  • 黑洞如何形成?

黑洞本是恒星(star),像太陽一樣發光,但恒星亦有生命周期,死後則有機會化為黑洞。

部分恒星核聚變燃料耗盡後,會無法「撐起自己」,整個行星會因為自身引力而向內塌縮,形成黑洞。屆時所有物質都會聚到一點,該處密度理論上無窮大,質量和引力也極高,稱為「奇點」(singularity)。

【捕捉黑洞】史上首張黑洞照片亮相 非漆黑一片

  • 黑洞甚麼樣子?

首張黑洞照可謂證實了科學家推測,黑洞其實像個光環。

黑洞周圍連光線也逃不了,因此會漆黑一片,這區域的邊界稱為「事件視界」(event horizon),外面無法看到裏面發生甚麼。事件視界也是不歸點,過了就無法返回。

但在事件視界外,物質與能量仍逃離黑洞,科學家因此相信,事件視界周圍會有光,形成一個光環。

黑洞解構圖

  • 無圖又怎知黑洞存在?

黑洞其實不是有入無出,黑洞吞噬光線和物質後,會以輻射和粒子形式吐出來,形成強大宇宙射線噴流,地球上的射電望遠鏡可以接收得到。只是科學家仍不清楚黑洞具體如何運作。

科學家觀察的疑似黑洞,在射電望遠鏡看來實際上是異常光亮和強勁的無線電波源,科學家亦因此可以推測射電源頭是黑洞。

  • 捲入黑洞會怎樣?

相信難以如科幻創作所講一樣穿越時空。

縱使黑洞有入有出,但由於物質和能量一旦跨過事件視界,都會受到無限壓縮,然後才被黑洞以能量和粒子形式噴出來,任何人入了黑洞都只會化作星塵。但宏觀點說,誰最終不會化作星塵?

黑洞示意圖

欄名 : 世界百科

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