都知道黑洞是吞噬一切的怪兽,它为什么会向外喷物质?

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wangang831
2020-08-16 · TA获得超过440个赞
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通常我们都会认为,黑洞就像是能够吞噬一切的怪兽,凡是被它捕捉到的物质都休想逃出它的“魔爪”,即使是宇宙中跑得最快的光,遇到了黑洞也只有“束手就擒”。然而你可能不知道的是,根据科学家的观测,黑洞并不是“只进不出”,在有些时候,黑洞会向外喷出巨大的物质流,这种现象被称为“黑洞喷流”。


那么问题就来了,既然黑洞是吞噬一切的怪兽,为啥它又会向外喷物质?是吃饱了撑的吗?今天我们就来讲一下。

黑洞喷流是什么?它的能量从何而来?

黑洞可以被看成一个独特的空间区域,可以认为它的全部质量都集中在位于其中心的一个质量极大、体积极小的“奇点”上,黑洞强大的引力就来自于这个“奇点”。由于引力的大小与距离的平方是反比例关系,当距离缩短到一个临界值的时候,黑洞的引力就会强大到连光也无法逃逸,这个临界值就是“史瓦西半径”。


也就是说,只有当某个物体与黑洞“奇点”之间的距离小于或等于“史瓦西半径”时,才真正算得上被黑洞吞噬,而在这个距离之外,只要有足够的能量,所有的物体都是有可能从黑洞的引力中逃逸出来。由此我们可以看到,那些被黑洞喷出的物质,其实是还没有进入其“史瓦西半径”之前逃逸的。


那么帮助这些物质逃逸的能量来自于哪里呢?答案就是黑洞的引力。当某个物体被黑洞引力捕获并向黑洞靠近时,只要它原来的运动方向不是笔直地指向黑洞的“奇点”(绝大多数情况下都是这样),这个物体就或多或少地会具有一个角速度。

在角速度和黑洞引力的共同作用下,这个物体就会沿着一个螺旋状的轨道向黑洞坠落,在这个过程中,该物体的引力势能就会不断地转化为动能。通俗地讲就是,这个物体会围绕着黑洞旋转,并且在离黑洞越来越近的同时,速度也在不断地提高。


在黑洞的附近,这些物质会被引力撕扯成原子甚至是亚原子状态的粒子,并围绕着黑洞高速旋转,从而形成了一个盘状结构,这种结构被称为黑洞的吸积盘。由于吸积盘内的物质速度不一,它们之间会就会发生碰撞、摩擦等作用,由此产生的极度温度会使身处其中的粒子转变成激发态,进而释放出大量的伽马射线以及X射线(我们能“看”到黑洞,就是因为这个原因),与此同时,其中一部分粒子的能量也会因此而增强,当它们的能量达到一定的程度时,就会从黑洞这个吞噬一切的怪兽的“魔爪”中逃逸出去。


但这些逃逸出去的物质并不会“四散奔逃”,这是因为它们都是带电粒子,而黑洞通常都拥有极为强大的磁场。我们都知道,凡是带电的东西都会受到磁场的影响,这些物质当然也不例外,在黑洞强大磁场的约束下,它们只能沿着黑洞磁场的方向高速运动,并最终从黑洞的两极逃逸出去,于是我们就观测到了黑洞喷流。这样的现象远远地看上去,这就像是黑洞吃饱了之后打的一个“饱嗝”,


需要指出的是,黑洞喷流威力巨大,它通常可以摧毁上千光年内沿途所遇到的一切,而宇宙中的那些超大质量黑洞,它们甚至可以将喷流中的物质加速到接近光速,其影响范围可达到上百万光年之远。不过大家也不必为此担忧,因为在我们太阳系周围很大的一片区域内,虽然也存在着一些黑洞,但并没有一个黑洞能够达到这样的级别。

简单总结一下,黑洞这个吞噬一切的怪兽,之所以会向外喷物质,并不是吃饱了撑的,而是因为它的“吃相”很难看,白白地将到嘴的“食物”给浪费了。

小T解答
2020-08-24 · 对科学有着浓厚的兴趣,喜欢解答相关知识。
小T解答
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黑洞存在宇宙中确实是吞噬宇宙中的物质,它向外喷射物质,是把它自己产生的特殊物质喷射到宇宙的其他物质上面去,吸引它们过来然后吞噬它们。
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专业回答汽车维修类
高粉答主

2020-08-24 · 专业回答汽车的发动机问题
专业回答汽车维修类
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可能黑洞里面的引力在一个体积极小质量极大的点上。黑洞喷发出来的物质其实是还没有进入史瓦西半径的时候逃脱的。有些物体被黑洞吞噬后还是由于黑洞的引力慢慢给自己增加能量后出来的。
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偶独傻笑
2020-08-24 · TA获得超过781个赞
知道小有建树答主
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因为黑洞的强引力只在其“ Schwarzschild半径”内起作用。当谈到宇宙中最恐怖,最恐怖和最神圣的天体时,无非就是“黑洞”。黑洞的存在使许多学者为人类处境汗流sweat背。我相信我无需详述黑洞的巨大破坏力。
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