黑洞问答

刘安立

黑洞是指太空中这样的区域：这里的引力如此强大，就连光线都不能逃出。引力之所以强大，是因为物质被压缩到一个极小空间。这种压缩可能出现在恒星生命尽头。一些黑洞是恒星死亡的结果。因为光线无法逃逸，黑洞自然是不可见的。那么，科学家怎么会知道黑洞存在，并且在拍摄到黑洞照片之前就能探测黑洞呢？

黑洞有多大黑洞有大有小，但主要的黑洞类型有3种。黑洞的质量和大小决定着黑洞属于哪种类型。最小的黑洞被称为原始黑洞。科学家相信，这类黑洞只有一个原子大小，但质量相当于一座大山。最常见的是中等大小的黑洞，即恒星黑洞，其质量可能比太阳质量大20倍，但黑洞大小仅为一个直径约16千米的大球。银河系中可能存在几十个恒星黑洞。最大的黑洞被称为超大质量黑洞。它们每个的质量都极大。科学证据表明，每个大型星系的中心都包含一个超大质量黑洞。银河系中心的超大质量黑洞被称为人马座A*，它的质量约为太阳的400万倍，但大小只不过相当于一个太阳。

黑洞是怎样形成的原始黑洞被认为形成于宇宙早期，即大爆炸之后很快就形成了。恒星质量黑洞是在一颗极大质量的恒星中心坍缩时形成的。这种坍缩也会引起超新星（恒星爆发）把恒星的一部分喷发到太空。科学家推测，超大质量黑洞与其所在的星系同时形成，黑洞质量与其所在星系的大小和质量有关。

如果黑洞真的是漆黑的，科学家又怎么会知道它們存在我们看不见黑洞，是因为强大的引力把所有光线拖入黑洞中心。然而，科学家可以看见黑洞的强大引力对黑洞周围的恒星和气体的影响。如果一颗恒星在环绕太空中的一个点，科学家就可以通过研究恒星运动来查明它环绕的是不是一个黑洞。当一个黑洞与一颗恒星近距离环绕时，会产生科学仪器能看见的高能光线。黑洞的引力有时会强大到把恒星外层气体拖下来，形成环绕黑洞的吸积盘。随着吸积盘中的气体旋转进入黑洞，气体被加热到极高温度，因而朝所有方向发射x射线。美国宇航局的望远镜能测量x射线。科学家运用测量结果来了解黑洞特性。

黑洞会毁灭地球吗黑洞并不会在宇宙中流浪，因而不会随机吞噬世界。与太空中其他天体一样，黑洞也遵循引力法则。如果黑洞要影响地球，那么黑洞轨道就必须靠近地球，而这是不可能的。就算与太阳质量相同的一个黑洞替换太阳，地球也不会掉进黑洞，因为这样的黑洞的引力和太阳引力相同，行星仍将像现在环绕太阳那样环绕黑洞。

太阳会变成黑洞吗太阳的质量不足以坍缩成一个黑洞。再过几十亿年，生命末期的太阳将变成一颗红巨星。在用光所有燃料后，太阳将抛出自己的外层，变成一道发光气环——行星状星云。最终，太阳将变成一颗低温白矮星。

美国宇航局怎样研究黑洞美国宇航局通过钱德拉x射线天文台、雨燕卫星及费米伽马射线太空望远镜等飞行器探索黑洞。2008年发射的费米望远镜通过观测最高能的光——伽马射线来寻找超大质量黑洞及其他天文现象。这类飞行器帮助科学家回答有关宇宙起源、演化和命运的问题。