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众所周知,当恒星燃尽其内部能源,不可避免地走向末路,有可能蜕变为黑洞。然而,并非所有的恒星都有此命运,只有那些质量庞大的才能够成就这一转变。最近,科学家们发现的一个黑洞,距离我们地球不足100光年之遥。
黑洞并非像科幻小说中描绘的那样,作为宇宙中的超级吸尘器四处游荡,它们并不会主动去吞噬一切。你需要主动靠近它们,才可能一探究竟,而一旦踏入那未知的领域,便是踏上了不归路。
当那些巨大的恒星耗尽了维持其稳定的核燃料,它们无法再通过高温与自身的向心引力相抗衡。那些质量庞大的恒星开始内塌,失去光芒,只留下一片沉重的引力场,一个超巨星的残骸被黑洞所吞噬,这个残骸或许比黑洞更为微小,仅有数十公里之宽。
天鹅座X-1,是科学家们确认的第一个黑洞。那么,我们是如何在地球上发现这个既小又暗,并且远离我们的天体的呢?答案是,通过X射线。在这个波段,我们无法看到那些炽热的蓝色星体,因为它们的表面温度仅有3万度左右。然而,环绕在黑洞周围的气体盘,却在X射线波段发出耀眼的光芒,温度高达亿度。
正如科学家威廉-赫歇尔所揭示的那样,许多恒星都有着自己的伴星,形成双星系统。但是,当其中一颗恒星异常庞大,而另一颗相对较小时,较小的那颗可能开始吞噬其伴星的气体。这种似病态的共生关系可能持续数百万年。大恒星的气体逐渐被吸入炽热的吸积盘,这个盘以高速自转,并旋入黑洞。无可阻挡的引力不断加速蓝色星体的气体,使其陷入这个致命的旋涡,跨过时间的门槛,永不复返。
那关键的边界,将黑洞与宇宙的其他部分分隔,它被称为“事件视界”。从我们的角度观察,吸积盘中的物质在接近视界时似乎减慢了速度,却永远不会触及那不可逆的界限。假如你站在那气流旋涡之上,几秒之内便会跨过事件视界,踏入那片无人能回的异域。
科学家们已经搜寻了数十个星系的核心,在每一个星系中心都找到了一个质量超巨的黑洞,我们的银河系也不例外。
银河系中心的恒星,其运动速度之快,超过每小时四千万公里。为何它们会如此疾驰?最合理的解释是,在银河核心存在一个等同于四百万个太阳质量的天体。那些等同于四百万个太阳的光芒,到底消失在了何处?既然我们无法目见,那必然是被锁入黑洞的深渊之中。地球因远离银河中心,所以安全无虞,但其他星系可能就没有那么幸运了。
如果你能活着穿越事件视界,你便能回望整个宇宙的未来,预见所有即将发生的事情。这是为何?因为在黑洞的极端引力作用下,时空本身发生了扭曲,时间仿佛被无限拉长。
而你将目睹何等景象?这仍然是科学未知的领域,那里可能存在一套未知的物理法则,正在塑造着黑洞中心的宇宙。在我们等候下一个爱因斯坦的到来之际,我们可以做一番思想实验。
在宇宙中,没有任何物体的速度能超越光速,但宇宙并非空无一物。空间能扩张、收缩、扭曲,随之而来的是时间的扭曲。爱因斯坦曾揭示,空间与时间是同一实体的两个面,共称为“时空”。时空本身可以随意弯曲,以任意速度将你带往任意的地点。而黑洞,或许正是连接不同宇宙的隧道。
通过星际间的这种交通系统,你或许可以抵达时空的尽头,甚至更远更惊人的地方,一个全然不同的宇宙。然而,一个黑洞如何能容纳下整个宇宙?毕竟,黑洞只是我们所知宇宙的一小部分。
这又是时空的一个魔术,黑洞独有的强大引力可以将整个宇宙的空间弯曲,并压缩至其内部。我们目前所体验的引力已经足够强大,但与萎缩恒星内部的引力相比,依旧微不足道。根据我们的了解,当超大恒星塌缩成黑洞时,其核心生成了极高的密度与压力,宛如宇宙大爆炸的再现。于是在黑洞内部,一个新的宇宙诞生,这个宇宙也可能孕育出它自己的黑洞,接着又诞生新的宇宙。或许,我们的宇宙就是这样产生的。
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