黑洞會變大
當(dāng)兩個黑洞碰撞的時候會發(fā)生什么?它們會形成一個更大的黑洞(黑洞里面是什么?宇宙中最大的黑洞)。類似地,黑洞吞食其他物質(zhì)也會長大。在早期宇宙中當(dāng)星系正在形成時,嬰兒星系核心處的物質(zhì)會坍縮成一個質(zhì)量極大的黑洞。隨著越來越多的物質(zhì)掉入其中,黑洞會貪婪地消化它們進而生長。最終它會長成一個超大質(zhì)量黑洞,質(zhì)量達到太陽的數(shù)百萬甚至數(shù)十億倍。
黑洞會變大是怎么回事
不過,就像剛才說的,掉入黑洞的物質(zhì)會被加熱到極高的溫度。由此所發(fā)出的輻射會把物質(zhì)向外推,阻止它們下落。隨著時間的流逝,停留在黑洞周圍的氣體和塵埃會形成恒星。但相比于氣體,恒星遠沒有那么容易掉入黑洞。最終由于沒有更多的物質(zhì)落入黑洞,它便停止了生長。
今天,在銀河系的中心就有這么一個超大質(zhì)量黑洞。它的質(zhì)量是太陽的400萬倍,距離太陽26,000光年。
黑洞會轉(zhuǎn)動
聽上去有點奇怪,不過黑洞確實會轉(zhuǎn)動。恒星會自轉(zhuǎn),它的核心也會轉(zhuǎn)動。當(dāng)恒星的核心坍縮地越來越小時,它的自轉(zhuǎn)就會越來越快。這就像花樣滑冰運動員通過收回張開的手臂來加快自身的轉(zhuǎn)速一樣。如果核的質(zhì)量不足以形成黑洞,它就會形成一顆直徑只有幾千米的中子星。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)百顆中子星,它們自轉(zhuǎn)的速度非常快,有時甚至可以達到每秒鐘100圈。
黑洞也是如此。即便恒星的核心已經(jīng)收縮到小于視界的大小并且永遠和外部的宇宙失去了聯(lián)系,但它卻仍然在轉(zhuǎn)動。問題來了,轉(zhuǎn)動的離心力會使得這些物質(zhì)無法坍縮到普朗克長度嗎?雖然其中的數(shù)學(xué)計算極為冗長,但回答是肯定的。不過我們永遠也無法看到這一切,因為它們發(fā)生在視界的內(nèi)部。
黑洞附近事情會變得詭異
黑洞會扭曲時空結(jié)構(gòu)。而如果黑洞擁有自轉(zhuǎn)的話,靜止黑洞的球形視界就會被破壞。
這會在視界之外產(chǎn)生一個被稱為能層的橢球形區(qū)域。如果你處于能層和視界之間的話,你會發(fā)現(xiàn)你無法靜止了。事實上,這個時候空間會被黑洞拖曳著運動。你可以很容易地沿著黑洞轉(zhuǎn)動的方向運動,但如果你想懸停,那將是不可能的任務(wù)。而在能層的內(nèi)部,空間運動的速度會超過光速!按照愛因斯坦的相對論,雖然物質(zhì)不可能運動得如此之快,但空間本身卻可以。
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