黑洞是如何（热门20篇）

美国宇航局宣布，钱德拉X射线太空天文台监测到来自距地球两亿五千万光年的英仙座星系巨大黑洞声波的证据。这是人类首次发现黑洞可以发射声波，有媒体将此戏称为“黑洞在歌唱”。

然而黑洞的“歌声”实在是太过低沉，它比钢琴的中央C低57个八度音阶，远远超出了人类的听力范围，使得人类无法直接欣赏到黑洞的“美丽歌喉”，这也是目前人类在宇宙中监测到的最低音调。

“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。当英国科学家霍金根据量子力学研究物质在黑洞邻近的行为时，非常惊讶地发现，黑洞如同平常热体那样产生和发射粒子，这就意味着黑洞不是完全黑的。为了进一步研究黑洞，很多科学家把重点集中在物质被黑洞吸进之前，也就是研究黑洞边缘的情况。

英国剑桥天文研究所的安迪?费边教授和他的同事研究钱德拉天文台的X射线图片时发现，英仙座星系黑洞附近的太空气体以其为中心呈同心圆排列，波的距离为3万光年，据此可确定声波的音调。

科学家认为黑洞声波是由双重压力造成的。也就是说在物质被吸引进黑洞时会对太空气体产生的压力，而黑洞自身喷射物质时也会产生压力。

在此之前，科学家已经发现黑洞可以发光发热，但黑洞可以发声还是首次为人类所发现。该发现除了有助于人类了解英仙座星系的形成外，还有助于解开人类多年未解的谜团，即英仙座黑洞周围的太空气体为什么不会冷却下来，形成星体。科学家认为可能是由于黑洞声波的巨大能量对太空气体加热造成的。

天文学家证实黑洞是旋转的

一颗 X 射线人造卫星观察到一团温度为数百万摄氏度的高温气体正在以接近光速的速度高速旋转着，很显然这团高温气体正在被来自另一星系的一个旋转着的巨大黑洞所吸引。这一发现为研究某些黑洞的旋转现象提供了最好的证据。

没有人知道到底有多少黑洞是旋转的，或许这是所有黑洞的共性。为了找到答案，天文学家对位于黑洞边缘附近的物质所释放的 X 射线进行了研究，这些物质通常都将被黑洞所吞没，但是如果所观测的黑洞位于数百万光年以外时，使用这种方法通常都是非常困难的。早期的观测结果初步显示某些黑洞存在旋转现象，但是这些测量并不具有权威性。1999 年，天文学家们获得了一件最新式的“武器”——欧洲空间局的 XMM—牛顿人造卫星，该人造卫星的最大优点就是可以比以往的人造卫星更好地测量 X 射线。

黑洞效应就是一种自我强化效应，当一个企业达到一定的规模之后，也会像一个黑洞一样产生非常强的吞噬和自我复制能力，把它势力所及的大量资源吸引过去，而这些资源使得企业更加强大，形成一个正向加速循环的旋涡。下面是小编为大家收集整理的管理知识，一起来看看吧!

黑洞效应实例

透过微软看强势品牌的黑洞效应

强势品牌的存在犹如宇宙中的黑洞，是一个具有强大吸引力的引力场，它总是能最大可能地吸纳更多的社会资源，并将社会资源转化为社会财富，从而在激烈的市场竞争中生存下去。2005年7月1日全球品牌网上登载的《Windows不败：谁帮了微软?——透过微软看强势品牌的黑洞效应》一文(作者：钟洪奇)，以微软的Windows系统为例，描述了这一强势品牌黑洞效应的形成和作用过程。

正如文中所说，人们痛恨Windows系统不负责任的死机、莫名其妙的技术问题和高昂的一口价，微软的强势就像一种外来生物入侵破坏了生物的多样性，使人们失去了选择权，但Windows却在千夫所指下仍保持了它的强势市场地位，原因何在?既然微软产品的用户满意度从来不高，为什么大家偏偏要使用 Windows?

作者认为，最根本的问题出在教育。因为绝大多数用户大学毕业后只会用Windows、MS Office等一些基本的应用，而且都是微软的产品，其他操作系统甚至根本没有听说过，所以市场用户才会严重倾向于Windows。也就是说，我们的整个教育体系在为微软源源不断地输送大批成熟用户。

在我国的教育体制中，从上世纪90年代开始，计算机就是各大学的必修课，而大多数非计算机专业的计算机课程学习都是以微软的软件产品为核心的。从教育的投入规模来看，2003年仅政府投入就达到6208.27亿元，民间的投入也不是小数，还有大量的计算机培训。应该说，我国每年在教育上的投入总额应在万亿量级。设想这其中即使只有1%的投入被用于以微软产品为核心的计算机教育上，那也意味着我国每年为微软的售前服务和市场铺垫投入了上百亿元。较之而言，政府对其他操作系统的支持要渺小得多。以Linux为例，即使政府给Linux厂商各种或明或暗的优遇，甚至直接给这些企业以各种应用项目，合计每年的投入总量也不过几百几千万，这样的投入力度如何能与上百亿元相抗衡?因此作者认为整个教育体系为微软支付市场推广费和售前服务费的结果使微软的产品可以贵买贱用，而Linux产品却是贱买贵用，这样Linux所谓的开放源代码的低成本优势丧失殆尽，难以成材也是情理之中。

由此作者总结出，品牌的本质正是对包括资本、人力、物力、政策，甚至人们感情在内的所有对其有用的社会资源的吸引力。当这个引力场强到一定程度时，它就形成了市场黑洞。虽然政府为了优化市场效率，考虑整体利益，会尽量想办法避免这种黑洞的产生，使社会资源的分配不至于过度集中，但从企业个体利益考虑，建立一个巨大的市场黑洞却几乎是每个企业的目标，每个企业都希望通过对品牌的持有获得强大的吸引力，以此得到更大的社会资源及相应的社会财富。

接着，作者针对处于品牌成熟期的微软产品谈了成熟期的品牌管理问题。作者认为这一阶段的品牌管理工作重心要从原来的引力场强化转移至引力场作用的发挥，并以腾讯的发展为例说明了这一问题。

在网络即时通讯发展的初期，QQ不断地投入资本培育它的品牌——一只小企鹅。但当品牌逐渐成熟后，它已经可以吸纳大量网民，其中包括这些网民的时间、金钱、感情、关注等，所有这些都是QQ吸引到的庞大的社会资源，这时，如何把这些社会资源转化为商业价值就是一个成熟品牌的最重要的任务。比如，网民的时间和关注可以通过广告来转化为商业价值，网民的感情可以通过出售QQ的皮肤、道具、积分等等来转化为商业价值……这对于任何一个管理者都是一个新的考验，它提出了与品牌成长期完全不同的素质要求，如果在这一阶段能够成功地将社会资源转化为社会财富，那将为企业带来巨大的商业回报。

什么是黑洞效应

黑洞效应就是一种自我强化效应，当一个企业达到一定的规模之后，也会像一个黑洞一样产生非常强的吞噬和自我复制能力，把它势力所及的大量资源吸引过去，而这些资源使得企业更加强大，形成一个正向加速循环的旋涡。

像DELL、沃尔玛已经开始具有了这样的特征，特别是沃尔玛，因为沃尔玛本身的销售能力特别强，所以供应商如果要在世界市场上扩大销量，就避不开沃尔玛，只能作为沃尔玛的供应商，而随着加入企业的增加，沃尔玛的规模就更大，对零售终端的影响就更强，就会有更多的供应商不得不进入沃尔玛的体系，所以对供应商来说，沃尔玛某种程度上成为了供应商深陷其中的“沃尔玛之茧”。

组织内部也有可能出现“黑洞现象”：有些风气或者说腐败现象一旦超过了一个临界点，就会像一个恶性肿瘤一样开始快速腐化周围的肌体，并且随着规模的扩大，腐化能力也在快速地增强，很多企业变质到一定程度之后，就很难依靠自我的力量来打破这种恶性循环。治理这样的企业，往往需要非常强有力的领导或者借助外部的力量才能扭转不断恶化的形势。所以，企业需要时时监控企业内部可能出现的不好的苗头，在萌芽状态的时候就尽快消灭，因为这时候付出的代价最小，也最容易消灭。当然困难的是发现哪些苗头可能恶化为一个吞噬企业生命的“黑洞”。如果等到败象已成再去施救，恐怕付出的不是企业的破产，就是伤筋动骨的大手术。

理论基础

经济增长的真实含义，实质上是经济规模的扩大，就是扩大的再生产。扩大再生产的实现途径有两种：一是投资规模的扩大，即通过增加投资的方式来实现，这里投资必须是收益率大于零的投资。另一种是消费规模的扩大，通过刺激消费来达到经济增长的目的。

凯恩斯主义倡导的增加有效需求实现经济增长的主张实际上是从扩大消费规模的方面入手。因此，凯恩斯主义之所以能够发挥作用的原因正在于此，这也是凯恩斯主义在逻辑上的合理性。但是，对经济增长有重要影响的另外一个方面是投资，这一点无论在哪一个经济学流派看来都是勿庸质疑的。但是投资活动也不能一概而论，收益率大于零的投资活动对经济的增长有促进作用，收益率小于零的投资活动对经济发展会有什么影响呢?

投资的真实含义是让资金(或其他经济资源)进入资本循环和资本周转过程，并在这个过程中不停的增殖。如果资本在循环和周转过程中遇到中断或停止，便无法完成增值的使命，而且初始的投资也不能得到完全的补偿。也就意味着总会有一部分资金或经济资源在这个过程中消耗掉了，从纯经济学的角度来说，这部分经济资源消失了。

其实，经济社会中还有更明显的例子能说明我们的问题，这个例子就是军费开支。很显然，武器既不是资本品也不是消费品，用于武器研究和开发方面的投入既算不上是投资也算不上是消费(马克思的经典著作中就有同样的观点)。当然，不仅是用于武器方面的投入，用于整个国防方面的开支都具有同样的性质。有人可能会说，国防设施和技术可能会转为民用，而且总会有一部分技术会对经济发展有促进作用。我们并不否认这样的观点，但是，对于大部分没有民用价值的武器装备该如何看待呢?从纯经济学的角度讲，武器装备既不是资本品也不是消费品，用于军备方面的投入既不是投资也不是消费。

军费开支的规模对经济发展会有什么影响?前苏联的经验已经给了我们答案。有资料表明，前苏联在勃列日涅夫上台以后，出于和美国争夺霸权的考虑，进行了疯狂的军备扩张，这种与经济发展规模不协调的军备扩张导致了经济的严重停滞，这也是前苏联走向解体的一个深层次原因。

在开放经济的条件下，长期存在的巨额国际收支顺差对经济的健康发展又有什么影响呢?日本经济是最恰当不过的例子，我们知道，从20世纪70年代开始，日本几乎一直保持有巨额的国际收支顺差，而且在“泡沫经济”破灭之前，日本一直是世界上国际收支顺差最大的国家(有统计数据表明，日本现在仍然是最大的国际收支顺差国家)。长期的国际收支顺差，实质上是意味着有一部分本国的经济资源从本国的再生产循环过程中退了出来。很显然，顺差所代表的实体经济资源既没有用于本国的消费也没有用于本国的投资，顺差国实际上拥有的只是银行存款帐户上的数字。因此，从扩大再生产的角度来说，长期存在的巨额国际收支顺差实质上是从本国的再生产循环过程中退出来的一部分经济资源。

由此看来，在经济体系中确实存在一部分经济资源由于种.种原因既没有用于投资也没有用于消费。有的虽然拥有投资的外在形式，但是它们并没有完成资本的整个循环和周转过程，而是从社会扩大再生产的循环过程中退了出来。我们能够直接观察到的是军费开支，但是有更多的情况，例如无效投资，我们很难进行直接的观察和测算。经济体系中的这种现象有点类似天体物理学中的黑洞，它们吸收物质但并不影响宇宙的总质量，我们知道它确实存在，但无法进行直接的测量和估算，只能找到一些间接的证据或发现它们产生的影响。我们把经济体系中存在的这种现象称之为“黑洞效应”。

马克思的经济理论认为，任何一个经济体系都可以认为是由两大部类组成：第一部类Ⅰ(生产资本品的部类)和第二部类Ⅱ(生产消费品的部类)，同样，从纯经济学的角度来说，经济体系中活动也分为两大类即投资和消费。与此相对应的经济资源或物品也可以分为两大类：资本品和消费品。本篇文章的重点放在投资活动和资本品上，对于消费和消费品我们不做研究。

根据马克思对资本所下的定义：资本是能带来剩余价值的价值。从这个定义我们可以看出资本的重要的功能就是增殖。不管是货币还是实物如果不能带来或产生剩余价值，不能在资本循环和周转过程中增值则不应该看做是资本。同样，对于具体的投资活动来说，如果投资没有产生收益或者说投资的收益率小于零，则这样的经济活动不可以称为投资。

网络图

在仅用三个探测器进行了一个月的新一轮观察后，物理学家在5月2日的新闻稿中宣布，他们发现了更多的引力波。

自2015年首次探测到引力波以来，这些探测器已经探测到13个由双黑洞碰撞产生的引力波，两个由双中子星碰撞产生的引力波，这次它们探测到了可能由黑洞和中子星碰撞产生的引力波。

与此同时，随着探测量的增加，理论学家取得的进展有望改变研究团队分析信号的方式，从而更容易测试阿尔伯特·爱因斯坦的引力理论——广义相对论。

为了解释它们的引力波信号，科学家将它们与计算机模拟结果进行了比较。

现在，摩根敦西弗吉尼亚大学的理论天体物理学家肖恩·麦克威廉姆斯计算出了两个合并黑洞产生的信号或波形的精确数学公式。

“这是向前迈出的一大步。”波尔兹曼市蒙大拿州立大学的引力波天文学家尼尔·科尼什没有参与这项研究，他说，“这将为分析提供更精确的波形。这也让我们更好地理解了黑洞合并的过程。”

爱因斯坦在1916年预测，当两颗恒星相互围绕轨道运行时，会发出引力波，尽管他认为这些波可能太弱而无法被探测到。

2015年，激光干涉引力波天文台(LIGO)的物理学家使用位于华盛顿州汉福德和路易斯安那州利文斯顿的大型光学仪器，观察两个相距13亿光年的黑洞合并时发出的引力波。

意大利比萨附近的处女座引力波探测器在2017年8月加入了搜索。这种合作使得能够对深空事件的来源进行三角测量。

公报说，LIGO探测器和处女座引力波探测器在4月26日同时探测到一个信号，这个信号可能是由一个黑洞和大约12亿光年外的中子星碰撞产生的。

LIGO科学合作的发言人说，探测到的信号非常微弱，就像听到有人在嘈杂的咖啡馆里窃窃私语。很难把它们区分清楚，所以要过一段时间才能得出明确的结论。

升级后，LIGO和处女座于4月1日启动了第三轮引力波探测。

这一行动将持续到明年三月，也标志着引力波天文学的一个重大变化。

LIGO和处女座将首次向其他天文台(以及任何天文爱好者使用望远镜)发布公开的实时引力波探测警报，并提示他们如何发现这些事件，以便利用从射电望远镜到空间X射线望远镜等传统技术对其进行研究。

升级后的LIGO还降低了量子噪声水平。量子噪声是由光子的随机波动引起的，这可能导致测量的不确定性并掩盖微弱的引力波信号。

科学家表示，新启动的第三轮引力波探测比以前更加敏感，LIGO和处女座将在明年联合探测，从各种已知来源发现更多引力波，并有望探测到新的引力波事件。

与此同时，日本新建的KAGRA引力波天文台的研究人员正在加紧调试他们的探测器，以便在2020年初加入该网络。

拥有第四个探测器将特别有助于更精确地定位宇宙中的事件。

帕萨迪纳加州理工学院的物理学家、LIGO大学的主任大卫·雷兹说，新一轮的探测发现了黑洞吞噬中子星的第一个迹象。如果得到证实，这将是一个“三连胜”，即连续观察到各种类型的黑洞和中子星碰撞，包括双黑洞、双中子星和黑洞与中子星碰撞。

引力波是由黑洞、中子星等碰撞引起的时空涟漪。，就像扔进水里的石头引起的涟漪一样。探测引力波对于人类探索宇宙的起源和发展具有重要意义。

中科院国家天文台的刘继峰专家教授领着的精英团队拥有全新发现，她们发现了一个己知宇宙空间之中品质最大的恒星级別黑洞，该黑洞比太阳质量大70倍，被取名为LB-1。

己知宇宙空间品质最大黑洞

该黑洞吞噬了成千上万的东西，这种全是无法测算的。将会它在持续吞食周边物件的情况下取得成功将许多中小型黑洞都吞食进来，最后才拥有这一巨大的躯体。大伙儿针对黑洞有很多疑惑，例如黑洞有使用寿命吗，黑洞吞噬的东西去哪里了，很感兴趣的能够 再次去科学研究和掌握。

科学家在2000万光年之外收到了一个新的诞生事件，这是人类观察到的黑洞诞生的第一个证据。

当大质量恒星耗尽它们的燃料时，它们将在巨大的爆炸中死亡，释放出物质和高速辐射喷流。它留下的“遗产”将会坍塌成一个黑洞，其密度和引力之大，连光都无法逃脱。

从这个角度来看，无论如何，这是理论所预言的。现在，由美国俄亥俄州立大学的克里斯托弗·科恰内克领导的团队已经瞥见了由哈勃太空望远镜观测到的一些非常特殊的数据，从距离地球约2000光年的红巨星N6946-BH1开始。

这颗恒星首次被观测是在2004年，它曾经是一颗质量约为太阳25倍的恒星。科恰内克和他的同事发现，在2009年的几个月里，这颗恒星的亮度突然变得比太阳亮一百万倍，然后亮度逐渐减弱。新的哈勃望远镜图像显示，它的可见波段已经消失，但是在同一位置，在红外波段观察到一个微弱的热源，就像它温暖的余辉。

这些观察结果非常接近先前的理论预测，即如此大质量的恒星会坍缩成黑洞。首先，恒星在质量减少的过程中会释放出如此多的中子。随着质量的减少，它将缺乏足够的重力来稳定周围松散的氢离子团。随着这些离子漂移，它们会逐渐冷却，让分离的电子重新附着到氢上。这将在大约一年内形成一个明亮的闪光，当它消失时，只有黑洞存在。

对于这颗恒星的消失还有另外两种可能的解释:它可能与另一颗恒星合并，或者被尘埃覆盖。然而，它们与收集到的数据的分析结果并不一致:合并将使这颗恒星在很长一段时间内比以前更加明亮，而不是仅仅几个月，而且尘埃也无法覆盖它这么长的时间。

“这是一个令人兴奋的研究结果，也是一个长期的预期结果。”加州利克天文台的斯坦·伍斯利说。

"这可能是恒星如何坍缩形成黑洞的第一条直接线索."哈佛大学的Avi Loeb说。

Powehi

4月10日，由数百名科研人员参与合作的“事件视界望远镜(EHT)”项目发布了人类首张黑洞照片，引发全球关注。现在，这个被拍摄到的黑洞有了自己的名字，夏威夷语“Powehi”，意为“无限创造的黑暗源泉”。

史上首张黑洞照片10 日问世，引发全球关注。被拍摄的黑洞还有个夏威夷语名字：Powehi，意指“无穷创造的深美源头”。

为黑洞取名的是夏威夷大学希洛分校（University of Hawaii at Hilo）的木村（Larry Kimura）教授，他是国际知名的夏威夷语专家。

根据夏威夷大学通信（University of Hawaii News）的说明，Powehi 一词指的是“无穷创造的深美源头”（embellished dark source of unending creation）。这个名字取自 18 世纪描述夏威夷宇宙创生历程的颂歌 Kumulipo。

在夏威夷语中，po 指的是“无穷创造的深邃黑暗源头”，这个概念在Kumulipo 颂歌被多次强调；而wehi 或者wehiwehi 指的是“被装饰、荣耀的”，颂歌中用以形容po。

木村说：“有幸为史上第一个黑洞存在的科学证据以夏威夷语命名，对我而言意义重大。”

日前公布的黑洞照片是“事件视界望远镜”（EHT）跨国研究计划的工作成果。 EHT 传播世界各地的 8 座电波望远镜共同形成与地球一样大的虚拟数组式望远镜，其中 2 座就位于夏威夷毛纳基（Mauna Kea）休眠火山上。天文学家认为，夏威夷对 EHT 计划有重要贡献，因此以夏威夷语给首度曝光的黑洞命名，十分合理。

James Clerk Maxwell 望远镜（JCMT）是 EHT 计划位于毛纳基的其中一座望远镜。 JCMT 副主任邓普西（Jessica Dempsey）对檀香山星广报（Honolulu Star-Advertiser）表示：“当他（木村）一说出（名字），我几乎要跌下椅子。”

根据邓普西的说法，Powehi 这个名字言简意赅，精准捕捉了EHT 计划的内涵：为位于M87 星系中、距离地球超过5,500 万光年的黑洞留下图片。

邓普西说：“我花了10 分钟以科学语言解释黑洞是什么，而他（木村）只用一个字就描述到位了。”

新浪科技新闻，北京时间，3月5日据国外媒体报道，超大质量黑洞存在于所有大型星系的中心。这些黑洞是活跃的增生物质，所以它们被称为“活跃星系核(AGN)”。当物质落入黑洞时，它将形成一个圆盘状结构，释放明亮的光，甚至产生巨大的喷发和喷射。与直径几十万光年的星系相比，超大质量黑洞周围的吸积盘和尘埃结构将显得非常小，宽度只有几十光年。然而，最近的两项研究最终让我们对超大质量黑洞的成长和演化有了更深入的了解。

旋转“甜甜圈”

天文学家使用活动星系核的“统一模型”来描述黑洞周围的结构。人们相信这个结构和它的方向会影响我们观察到的东西，这就是为什么不是所有的活动星系核看起来都一样。该结构的一部分是一个由充满灰尘的物质组成的环形圈——围绕着黑洞的气体和灰尘，它根据黑洞的方向从观察角度阻挡了部分或全部结构。

目前，天文学家根据阿塔卡马大型毫米阵列望远镜(ALMA)观测到的高分辨率图像，首次发现了围绕超大质量黑洞的旋转尘埃环。他们的观察目标是螺旋星系M77的中心，它距离地球4700万光年，位于鲸鱼星座。通过ALMA望远镜，他们可以识别并发现星系中心黑洞周围的气体尘埃与氢氰酸分子(HCN)和甲酰分子(HCO+)的喷射相结合，并瞄准中心黑洞周围密集的“甜甜圈”结构。目前，最新的研究报告发表在最近出版的《天体物理学快报》上。

该研究报告的作者、日本国家天文台的伊玛尼希(Masatoshi Imanishi)说:“为了解释活动星系核的各种观测特征，天文学家们假设在活动超大质量黑洞周围存在一个像甜甜圈一样的尘埃气体旋转结构。然而，尘埃气体环结构在外观上非常小。基于ALMA望远镜的高分辨率图像，我们目前可以直接观察到该结构。”

甜甜圈结构位于一个700光年宽的丝状半环材料结构中。它的直径约为20光年，与巨大的M77星系相比，它只是一个非常小的空间区域。通过对ALMA望远镜的观察和分析，研究小组发现，甜甜圈结构中的物质出现了多普勒频移，有些物质远离地球，有些物质面向地球，这是一个明显的旋转迹象。

这一明显的迹象也带来了额外的复杂性。甜甜圈结构可以以预期的方式旋转，但它具有一定的不对称性，其中一些结构旋转并具有随机方向的特性。该小组认为，这可能是一个颠覆性的迹象，例如，银河系已经与另一个较小的星系合并。需要做更多的工作来确定星系及其活动星系核的历史。首次观测到的旋转环结构的最新研究是星系和超大质量黑洞研究中的一个重要环节。

能量生成

许多活跃的星系核沿着旋转轴喷射出物质流。科学家们对释放物质流的机制和喷射流的构成知之甚少。然而，基于这种与喷流相关的磁场测量的最新模型显示，当物质被喷入太空时，黑洞可能会失去旋转动能。

该模型是由莫斯科物理科学技术研究所基金会和宇宙相对天体应用研究实验室的天体物理学家开发的。结果表明，极强喷流的能量与黑洞本身的旋转密切相关，并为天文学家提供了可测量的特征来检验理论观点。最新的研究报告发表在2017年12月22日的《天文学和空间科学前沿》杂志上。

科学家认为黑洞可以旋转，就像恒星和行星一样。当物质从吸积盘流入黑洞时，黑洞吸收角动量并旋转得更快。这种效应可以在被类似吸积盘包围的年轻恒星上观察到。然而，新生恒星的旋转速度太慢。因为它们吸收一定的角动量，角动量可以驱动恒星的喷射，同样的过程也存在于黑洞周围。

但是为了证明这一点，天文学家需要测量黑洞失去了多少旋转能量，但是这非常困难。同样，测量吸积盘材料的“磁通量”水平可以评估旋转能量的损失，但也很难测量。目前，这个最新的模型和其他最近更先进的黑洞喷流模型提出了一个“代理”:测量喷流磁场，然后将其与驱动喷流所需的旋转动能结合起来。

喷流磁场可以测量，因为磁通量是守恒的。通过测量喷流水平，我们还可以探测到黑洞附近的磁通量。目前，这项研究使天文学家能够将磁喷流与黑洞的自旋损失联系起来，并通过实验验证我们对黑洞及其周围环形结构和喷流的理解是否正确，或者我们还需要进一步的改进。

2017年4月，事件地平线望远镜花了一周半的时间收集关于银河系超大质量黑洞和椭圆星系M87超大质量黑洞的数据。很快我们不仅可以拍下超大质量黑洞周围环状结构的第一张照片，还可以观察黑洞视界的边缘。作为一名天体物理学家，这将是一个激动人心的时刻。

早在 1800 年，拉普拉斯（第一个提出星云假说的人）就指出，一个物体的表面积和密度越大，那么它的表面引力和逃逸速度也就越大。物体的大面积和大质量相结合会产生很大的表面引力，以至于它的逃逸速度将等于甚至超过光速，在这种情况下，物体不向外发光。当时，这个假设只被认为是个理想的推测，因为关于物体处于上述状态时的极大面积和极稠密度，我们还一无所知。

1939 年，奥本海默研究了中子星的特性，并指出如果中子星的质量超过 3.2 个太阳质量，中子就无法与自身引力相抗衡，从而发生中子塌陷。这时没有任何力量能够抵挡住引力的作用，经过引力作用后中子会形成一个奇异点，一个没有体积只有大质量和高密度的点。

就像拉普拉斯推测的那样，这样的超中子星不会向外发光。它被描述成一个无限深的空间洞，任何落在它上面的物体都会被它吞没，而且这些被吞没的物体不可能再出来，即使是光也不能逃出来。美国物理学家约翰·阿基伯德·维勒给它起了一个相应的名字叫黑洞。

英国物理学家史蒂芬·威廉·哈肯在 1970 年时指出黑洞可能会慢慢地消失，即黑洞并不是绝对永远存在的物体。

黑洞最易在恒星表面最厚的地方和恒星碰撞最频繁的地方形成，这时恒星会吸在一起形成可以坍陷的大质量物体。黑洞通常出现在球状星云的中心，并且更多的时候会出现在银河系的中心。

事实上，在人马座方向上银河系的小核心是非常活跃的——这就是说它释放出的巨大能量（央斯基就是从这个核心首次发现了太阳系外的放射源）使天文学家有理由确信，在中心处有一个由大约一亿个恒星组成的黑洞。

这样一个巨大的黑洞将会随着它吞食附近的物体而继续变大，甚至可以吞食所有的恒星。但是无论如何，在不远的将来整个银河系还没有被吞食掉的危险，因为黑洞不可能把它周围的物质吞食干净。

在茫茫宇宙中，人们该怎样观察黑洞来决定它是否真的存到它。当物质被绕着黑洞飞快旋转的引力源吸入黑洞时，会发生碰撞释放能量，以螺旋状进入黑洞。在螺旋下降过程中会发射 X 射线，所以当天空中有 X 射线被释放时，我们至少可以判断出那里有黑洞存在的可能。遗憾的是，某些其他过程也释放 X 射线，所以，上述结论只能判断黑洞存在的可能性而无其他用处。即使我们知道星系的中心很活跃并产生大量的射线，我们也不能把它当作黑洞存在的直接证据。

假设黑洞是密近双星系统的一部分，普通的恒星是它的另一部分。由一个白矮星和一个普通恒星组成的密近双星系统是一颗新星。由两个中子星组成的密近双星系统也是存在的，有关它们运动的研究可以证实爱因斯坦的相对论。那么，为什么说密近双星系统是由一个黑洞和一个普通恒星组成的呢？

如果存在这样一个物质，它从普通恒星中被吸入黑洞并在螺旋下降时发射 X 射线，因为物质的吸引是无规律的，所以发射的 X 射线在性质和强度上也产生无规律的变化。

1965 年，在天鹅座中探测到一个特殊的强 X 射线源，并命名为天鹅座 X－1。1971 年，一个 X 射线探测火箭表明，天鹅座 X－1 发射的 X 射线是无规律的，从而证实了黑洞存在的可能性。

人们立刻投入极大的关注对天鹅座 X－1 进行研究，发现在天鹅座附近有一颗大而热的蓝白恒星，据估计这颗恒星比我们的太阳大 30 倍。这颗恒星和 X 射线源绕着彼此互相旋转，从引力中心的位置判断，这个 X 射线源是我们太阳的 5—8 倍。因为它无法被我们看见，所以一定是坍缩后的小尺寸恒星，又因为它的质量很大，不可能是一个中子星，所以它肯定是一个黑洞。

这就是我们所知道的有关黑洞的最新知识，很多天文学家都认为天鹅座 X－1 是黑洞，并确信黑洞一定存在而且可能很普遍存在。

利用这些黑洞，我们还可以把宇宙里的物质组成“照亮”。有理论估计表明，如果哈勃常数测量达到1%的精度，我们还可以了解宇宙的物质组分。我们将可以知道，在4%的重子物质里面有多少是中微子和它们的质量是多少？

其实在宇宙里面还存在着超大质量的双黑洞。当两个黑洞共舞的时候，我们将能“看到”波长在几光年到几十光年尺度上引力波的壮观涟漪。我们知道大质量黑洞存在于星系中心，由于星系会发生并合，这样就意味着在星系的中心可能存在超大质量双黑洞。

距离在1kpc的双黑洞在巡天结果中十分常见，但遗憾的是，我们到现在为止尚未观测到距离小于1pc （约3.26光年） 的超大质量双黑洞，严重阻碍了利用脉冲星计时阵列来探测纳赫兹引力波的研究。

因此，我们希望能够通过探测大质量的双黑洞和测量轨道参数，来帮助探测和检验纳赫兹引力波。它们在哪里，它们的性质是什么？

百赫兹的引力波和纳赫兹引力波观测检验上存在巨大差别。我们知道在一秒钟内恒星级双黑洞完成并合，产生了百赫兹引力波，我们不仅可以测量到波形，还可以测量到波形的变化。波形的变化对我们理解引力波和测距是至关重要的。然而对纳赫兹引力波而言，我们不可能看到波形的变化。因为它的周期是在百年量级，它的并合时间是在千年。

如何检验纳赫兹引力波与双黑洞的物理关系？幸运地是，我们同样可以利用干涉观测和两米口径望远镜的反响映射观测联合分析，对干涉相位曲线和反响映射的二维转移函数进行独立的测量，来实现对双黑洞轨道参数的测量并检验引力波。这使得我们能够有机会理解纳赫兹引力波的性质。这是一个崭新的研究领域，亟待从理论和观测上有所突破。

目前国际上对于理解暗能量有哪些观测计划？第一个是从2013年开始的DES（The Dark Energy Survey）计划，由一个四米口径的望远镜位于智利。DESI大型观测计划始于2018年，主要是星系光谱巡天测量BAO。还有美国下一代的WFIRST空间望远镜、欧洲空间局的Euclid，这些望远镜基本上是通过超新星和宇宙的大尺度结构来理解暗能量，或者还通过弱引力透镜来理解暗能量，试图来理解宇宙的膨胀历史。

在低频引力波观测方面，国际以百米以上的大型射电望远镜为主，观测毫秒脉冲星阵列脉冲到达的时间延迟。幸运的是中国的“天眼”FAST将探测到更高质量的毫秒脉冲星，实现对脉冲星时延探测，有望未来能够探测到纳赫兹引力波，为揭示黑洞的演化做出应有的贡献。更令人高兴的是，中国已经加入到SKA并成为其中的一个重要的成员。对未来低频引力波的测量，中国也有可能做出突破性的贡献。

黑洞之所以被称为黑洞，就是因为这是一个连光都跑不掉的地方，任何物质都会被吸收进去，即便是没有实体的光线也无法照射进去。所以很多人也对此感到非常的好奇，黑洞里面到底是什么?如果能够穿过黑洞到达它的尽头，我们可以看到什么?会不会就是另一个世界呢?黑洞究竟是一个什么样的存在?

国外媒体报道，如果人落入黑洞会发生什么事情?这个问题一直引领着科学家们不间断地对黑洞探索。随着调查研究越加深入，科学家们发现，倘若将引力量子理论应用于怪异的天体，那么所有的奇点在黑洞核心处都会消失。它就像进入另一个宇宙的起点，能够帮助解决紧随黑洞的信息丢失悖论。

尽管在近期不会有任何人类落入黑洞，但设想一下如果它的确发生了，那么这将是一种探测宇宙最大谜题之一的伟大方式。这导致了所谓的黑洞防火墙悖论——黑洞一直都是宇宙谜题的来源。

根据艾尔伯特·爱因斯坦的广义相对论，如果黑洞吞噬你，你存活的概率为零。你将先被黑洞的潮汐力撕裂，这个过程被称为意大利面化(spaghettification)——指在强引力场中物体因潮汐力作用产生的拉伸形变。最终你将到达引力场无穷大的奇点。在这个点你将被压缩成无限密集。不幸的是，广义相对论并没有提供预测接下来发生的事的基础。

当你到达广义相对论的奇点，物理学终止了，等式也不成立了。在解释宇宙大爆炸时，同样的问题也会突然出现，宇宙大爆炸被认为以奇点作为开始。因此在2006年，阿希提卡和同事将圈量子引力理论(Loopquantumgravity，简称LQG)应用到宇宙的出生。

黑洞是一个神秘的存在，科学家在研究黑洞的时候得出了一个惊人的言论，就是黑洞后面竟存在另一个空间。这一理论有何依据，我们一起去看一下。

国外媒体报道，如果人落入黑洞会发生什么事情?这个问题一直引领着科学家们不间断地对黑洞探索。随着调查研究越加深入，科学家们发现，倘若将引力量子理论应用于怪异的天体，那么所有的奇点在黑洞核心处都会消失。它就像进入另一个宇宙的起点，能够帮助解决紧随黑洞的信息丢失悖论。

尽管在近期不会有任何人类落入黑洞，但设想一下如果它的确发生了，那么这将是一种探测宇宙最大谜题之一的伟大方式。这导致了所谓的黑洞防火墙悖论——黑洞一直都是宇宙谜题的来源。

根据艾尔伯特·爱因斯坦的广义相对论，如果黑洞吞噬你，你存活的概率为零。你将先被黑洞的潮汐力撕裂，这个过程被称为意大利面化(spaghettification)——指在强引力场中物体因潮汐力作用产生的拉伸形变。最终你将到达引力场无穷大的奇点。在这个点你将被压缩成无限密集。不幸的是，广义相对论并没有提供预测接下来发生的事的基础。

当你到达广义相对论的奇点，物理学终止了，等式也不成立了。在解释宇宙大爆炸时，同样的问题也会突然出现，宇宙大爆炸被认为以奇点作为开始。因此在2006年，阿希提卡和同事将圈量子引力理论(Loopquantumgravity，简称LQG)应用到宇宙的出生。

移除奇点似乎并没有即刻的实际应用，但它至少可以帮助解开有关黑洞的众多悖论之一，也即信息丢失问题。黑洞会连着吞噬的物质一并吸收物质所携带的信息，但黑洞也被认为会随着时间的推移而蒸发。这将导致信息的永久丢失，从而否定量子理论但如果黑洞并没有奇点，那么信息就不会丢失——它可能只是进入了另一个宇宙。

量子力学表明黑洞视界上会有量子缠结，就在黑洞里面和外面的微粒之间。但如果这种缠结消失，带能量的微粒便会织成一道壁垒。能量幕帘，或者说“防火墙”会在黑洞视界周围下降。

科学家首次发现了这种缠结是所有黑洞都有的，并考虑到随着黑洞的年龄增长，还将会发生什么事。缠结形式越大，防火墙下降时间就越退后。但如果缠结达到最大，防火墙就不会出现。事实上，人们长期认为，这种缠结只是一些类型的黑洞才会有，并且以最大化的形式出现。量子信息理论对解开宇宙的奥秘十分有力。

一年前，历史被创造了。经过世界各地科学家长期艰苦的工作，首次获得了黑洞视界的直接图像。这张照片拍摄于距离地球5500万光年的一个名叫M87*的巨大怪物。这张明亮、金色且模糊的图像证实了我们对黑洞的许多想法。

获得这张图片后，科学家们没有停止他们的研究。基于从M87*中学到的知识和广义相对论的预测，一组科学家进行了计算，以进一步预测我们有一天会更仔细地遇到它的方式。

黑洞的引力非常强。它们是如此巨大，以至于在黑洞的引力作用下，光速太慢而无法逃脱，而且它们还会弯曲地平线以外的光的路径。

如果一个通过的光子离我们太近，它将会被困在黑洞周围的轨道上。这将形成一个所谓的“光子环”或“光子球”。一个完美的光环将围绕黑洞吸积盘的内边缘，但在它的视界之外。

这也被称为最里面的稳定轨道，从下图可以看出。这是天体物理学家让-皮埃尔·卢米纳在1978年画的。

让-皮埃尔·卢米纳的数字

黑洞周围环境的模型显示，光子环将创造一个由无限环组成的复杂子结构——有点像你在无限镜像中看到的。

哈佛-史密森尼天体物理中心的天体物理学家迈克尔·约翰逊解释道:“黑洞的图像实际上包含一系列嵌套的环。每个环的直径大致相同，但是随着光在到达观察者之前绕着黑洞传播的次数的增加，它变得越来越尖锐。通过当前的EHT图像，我们只瞥见了任何黑洞图像中应该出现的全部复杂性。”

视界望远镜

在M87*(上图)的历史第一张照片中，我们可以看到吸积盘——照片中橙色发光的部分。中间的黑色部分是黑洞的影子。我们实际上看不到光子球，因为光晕非常精细，望远镜的分辨率不够高，无法捕捉到它，但它应该位于黑洞阴影的边缘。

如果我们能看到它，光环会告诉我们一些关于黑洞的非常重要的信息。光晕的大小可以告诉我们黑洞的质量、大小和旋转速度。我们可以从吸积盘中确定这些数据，但是光子环允许我们进一步缩小数据范围，以便进行更精确的测量。

研究人员在论文中写道:“从宇宙中任何地方收集的光子壳的每个子环都由向观察者屏幕倾斜的光子组成(每个子环都由宇宙中光子壳收集的光子组成，然后通过重力透镜传输)。”

“因此，在没有吸收的理想环境中，每个子环包含一个独立的、指数衰减的整个宇宙的图像，然后每个子环在更早的时间捕捉可见的宇宙。简而言之，这组子结构就像一部电影，捕捉了从黑洞中看到的可见宇宙的历史。”

因此，约翰逊和他的团队利用建模来确定在未来的观测中探测光子环的可能性。他们发现这是可以做到的，尽管这并不容易。

M87*成像是一个原创和合作的壮举。世界各地的望远镜共同创造了一种非常长的基线干涉仪，称为事件地平线望远镜，在这里可以计算阵列中望远镜之间的精确距离和时间差，从而将观测结果拼接在一起。简而言之，这就像使用地球大小的望远镜。

约翰逊说:“真正让我们惊讶的是，尽管嵌套的子环几乎肉眼察觉不到——即使是完美的图像——但对于一个被称为基线干涉仪的望远镜阵列来说，它们是强大而清晰的信号。尽管通常需要许多分布式望远镜来捕捉黑洞图像，但是仅使用两个相距很远的望远镜就可以研究子环。在视界望远镜上增加一个太空望远镜就足够了。”

照片摄于美国宇航局/史云光89/维基共享空间，Ccby 3.0

将望远镜放入低地球轨道是一个好的开始，但它只允许我们清晰地拍摄其中一个环。

为了探测第二子环，你必须把望远镜放在离低地球轨道更远的地方，比如月球。第三个子环要求望远镜放置在月球外面，处于由日地引力相互作用形成的稳定位置，称为拉格朗日点，即图中的L2。

所有这些都是可行的。美国宇航局正计划一次载人登月任务。许多卫星位于L2。显然这不会在明天发生，但是为下一代地平线望远镜工作确实是一个令人兴奋的目标。

蝌蚪工作人员从科学警报，翻译李同信，转载必须授权

8月17日，《独立报》网站发表了一篇题为“美国航天局发现罕见黑洞现象”的文章，参考新闻网8月19日报道了这篇文章。内容如下:

科学家观察到黑洞以前所未有的清晰视角旋转时拖动周围时空的方式。这一发现可能会导致对爱因斯坦相对论的新理解。

美国宇航局的核光谱望远镜阵列记录了这一现象。当时，一种叫做日冕的致密X射线源向黑洞移动并被吸进，这使得X射线变得模糊和拉长。这种现象非常罕见，以前从未如此详细地研究过。

日冕发出的光照亮了科学家正在研究的黑洞部分。美国国家航空航天局表示，就好像在他们观察的地方点燃了一支火炬。

所涉及的黑洞被称为“马卡里安335”，距离地球约3.24亿光年。它的质量相当于1000万个太阳，但体积只有太阳的30倍。这个旋转的黑洞会拉伸周围的空间和时间。研究这种模糊现象可以帮助科学家更好地理解仍然神秘的黑洞日冕。

此外，由于日冕粒子的速度，它也可能有助于证明爱因斯坦相对论所描述的一些效应。核谱望远镜阵列的首席研究员菲奥娜·哈里森说:“核谱望远镜阵列观察到的这一前所未有的现象，使人们能够研究广义相对论中最极端的光畸变。”

英国物理科学新闻网站8月17日发表了一篇题为“光脉冲揭示罕见黑洞”的文章，内容如下:

宇宙中有如此多的黑洞，以至于不可能一一统计。仅银河系就可能有1亿颗如此迷人的恒星。几乎所有的黑洞都可以分为以下两类:大黑洞和超大黑洞。天文学家确信质量是太阳10到100倍的黑洞是垂死恒星的残骸，而质量是太阳100万倍的超大质量黑洞位于大多数星系的中心。

但是宇宙中也散布着一些看起来更加神秘的黑洞。这些中等质量的黑洞的质量是太阳的一百万到几十万倍，很难测量，所以它们的存在有时是有争议的。

今天，一组天文学家对M82X-1进行了精确测量，这是一个距离地球1200万光年、质量是太阳400倍的黑洞，从而证实了它的存在。马里兰大学天文学研究生迪拉杰·帕瑟姆和两位同事的研究结果发表在英国《今日自然》周刊的网站上。

这项研究的共同作者之一，马里兰大学的天文学教授理查德·穆肖茨基说:“这种大小的黑洞是最难遇到的。天文学家一直在问，这些恒星存在吗？他们的特点是什么？人们以前无法获得数据来回答这些问题。”穆肖茨基说，该小组研究的黑洞是第一个被精确测量的中等质量黑洞，因此“成为这种黑洞的一个令人信服的例子”。

在我们的日常生活中，我们有自由意志。你可以朝南走，也可以朝北走。向上飞没有问题。这是人类的自由和生命的意义——当然，这种自由不能发生在任何时空区域。例如，一旦人类进入一个黑洞，他们将失去他们的自由意志，而黑洞肯定会把人类吸进黑洞的中心。

在名著《星际穿越》的结尾，电影的情节如下:

飞船里只剩下很少的燃料，库珀决定去看看黑洞的内部。经过一系列痛苦的挣扎和宇宙飞船的爆炸，库珀来到了黑洞的内部。然后他穿过黑洞内的奇点，到达了五维时空，恍然大悟。这是外面的天堂。

这真的可能吗？事实上，这些远远超出了当前的物理理论。

从严格的学术观点来看，我们必须首先理解什么是黑洞。在作者的著作《相对论——相对论的流行传奇》中，黑洞的定义有以下等式:

黑洞=地平线+奇点

地平线是黑洞的表面，就像西瓜皮包围西瓜果肉一样，西瓜果肉包围整个黑洞。从地平线到黑洞中心的距离是r=2M，m是黑洞的质量。在这个半径内是黑洞的内部。黑洞的内部是单行道。一切只能进入，不能退出。

黑洞的中心被称为“奇点”奇点处的曲率是无限的，能量密度是无限的。就几何学和物理学而言，无限的事物不属于时空本身——无限的值都是非物理的，广义相对论已经失败了。为了准确描述奇点，我们需要一个叫做“量子引力”的完整理论。不幸的是，没有这样的理论。这可能是库珀的女儿墨菲在电影中提出的理论。这是电影中第一个未解决的问题。

在相对论的学术界，还有一个与黑洞有关的未解决的问题，那就是宇宙审查的猜想能否从几何学的角度得到证明:上帝讨厌赤裸裸的奇点，所有黑洞的奇点都必须被视界所包围。霍金生动地描述了这个问题:为什么所有女人都穿内裤，而裸女却不存在？-这是第二个未解决的问题。

在电影中，库珀进入了黑洞，撞上了奇点，进入了五维时空。为什么编剧安排他进入五维时空，然后发出信息？因为编剧非常清楚黑洞内部的信息不能传递给外部世界——这就是黑洞量子力学的“信息困境”(这个术语叫做破坏量子力学的积极性)。为什么会出现这种困境？这是第三个未解决的问题。

只要上述三个问题中的任何一个都能解决，这就是黑洞研究的一大突破。

这篇文章的作者先后写了五篇关于《星际穿越》的科普评论(另外四篇，参见《星际穿越》中的永恒离黑洞有多远？为什么《星际穿越》中的虫洞是一条捷径？《星际穿越》如何避免时空悖论为什么“星际”1小时在地球上的巨大波星≈ 7年？)，我要向诺兰和索恩致敬，也希望引起我国年轻人对未来相对论学科的注意。

对于那些对黑洞感兴趣的人，请参考视频:星际中的黑洞

黑洞的所谓“黑”，表明它不向外界发射和反射任何光线，因此人们无法看见它，它是“黑”的；所谓“洞”，是表明任何东西一进入它的边界便休想再出去，所以它活像一个真正的“无底洞”。黑洞为什么有这样的特性？这是因为它有极其强大的引力场，以至于任何东西，包括光在内，都不能从中逃掉。不仅如此，黑洞强大的引力场还足以摧垮其内部的一切物体，所以黑洞内部不具备任何类型的物质结构，这就是着名的“黑洞无常定理”。黑洞具有奇特的、令人难以想像的古怪性质。它的密度大得惊人，如果把太阳变成一个黑洞，它的半径就要从现在的70万千米“压缩”到3千米左右，即缩小到二十三万分之一；如果把我们的地球变成一个黑洞，那么它的半径就要从现在的6000多千米“压缩”到仅几毫米，相当于一颗小小的绿豆。经过天文学家研究，对黑洞的来源有3种看法：一是恒星在其晚年核燃料全部耗尽，星体在其自身引力作用下开始收缩凹陷，如果收留凹陷物质的质量大于太阳质量的3倍，那么收缩凹陷的产物便是黑洞；二是星系或球状星团的中心部分恒星很密集，星体之间容易发生大规模的碰撞，由此产生超大质量的天体坍缩后，便可以形成质量超过太阳1亿倍的黑洞；三是根据大爆炸的宇宙模型推断，大爆炸的巨大力量会把一些物质挤压得极其紧密，于是形成了“原生黑洞”。

天文学家还列举了许多星体轨道畸变的事实，以确认黑洞的存在。但是，尽管天文学家都认定黑洞的存在，但没有一个人找到一个黑洞。因此，黑洞是否存在，至今还是个谜。

黑洞的定义

黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种超高密度天体，由于类似热力学上完全不反射光线的黑体，故名为黑洞。

黑洞的产生

黑洞是时空曲率大到光都无法从其视界逃脱的天体。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后，发生引力坍缩产生的。

黑洞的的特征

黑洞的质量极其巨大，而体积却十分微小，它产生的引力场极为强劲，以至于任何物质和辐射在进入到黑洞的一个事件视界内，便再无力逃脱，甚至传播速度最快的光也逃逸不出。

黑洞无法直接观测，但可以借由间接方式得知其存在与质量，并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因高热而放出紫外线和X射线的“边缘讯息”，可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行黑洞轨迹，来取得位置以及质量。

简要回答

黑洞会死亡。其实黑洞的死亡一直是一个备受关注的问题，天文学家和物理学家们对此进行了大量的研究和探讨。黑洞是一种由极度密集的天体形成的引力场，由于引力极大，连光都无法逃脱，因此无法直接观察到黑洞。

黑洞的寿命的影响因素

一方面，霍金辐射和物质吸积，而霍金辐射是一种由于量子效应而产生的辐射，黑洞会不断地释放出这种辐射，从而逐渐失去能量。另一方面，黑洞也会不断吸积周围的物质，从而增加自身的质量。当黑洞的质量逐渐减小时，它的辐射会逐渐增强，最终导致黑洞的蒸发和消失。

黑洞有多恐怖呢

黑洞的强大引力可以扭曲周围的空间和时间，形成虫洞和时间膨胀等神秘现象。如果靠近黑洞的物质被吸积进去，将会受到极大的压缩和撕扯，形成极高密度的物质流，最终被黑洞吞噬。

另外黑洞还可能对周围的星系产生影响，破坏星系的稳定性和平衡态，就好比超大质量黑洞位于许多星系的中心，它们的强大引力可以驱动星系的核心旋转，影响星系的结构和演化。

黑洞不是人们想的那样。它们一直呆在同一个地方，吞噬周围的物质。最终，它会平静下来，因为所有周围的物质都被吸干净，耐心地等待下一个“猎物”经过。

当黑洞发现新物质时，它将再次开始“吞噬”并同时喷射出巨大的粒子束。但是今年早些时候，科学家声称他们第一次捕捉到了同一个黑洞，并且两次喷射出粒子束。

这两个黑洞相隔10万年，证实了超大质量黑洞有一个休眠和觉醒的周期。

黑洞不是动物性的，它们没有生命，也没有意识，但是它们利用巨大的重力将周围的外部物质吸进内部的方式非常类似于动物的狩猎行为。

我们已经习惯了“黑洞会吞噬周围的一切”的说法，但有趣的是，黑洞不会吞噬一切，而是会“吐出来”。

当它们吞噬气体或恒星时，它们也会在地平线附近产生一股强大的高能粒子流，并被保持在一个不会永远消失的点上。

博尔德科罗拉多大学的研究员朱莉·科默福德说:“黑洞是贪婪的掠食者，餐桌礼仪也不好。”

“我们之前已经捕捉到几个黑洞打嗝，但那只向外喷射出一个粒子束。然而，这一次我们观察到了一个星系中的黑洞，它喷射出了两股粒子流。

这个超大质量黑洞位于一个叫做SDSS J1354+1327(简称J1354)的星系的中心。该星系距离地球约8亿光年。在钱德拉太空望远镜中，黑洞被证明是非常明亮的强X射线源，甚至是太阳的数百万或数十亿倍。

研究人员将钱德拉太空望远镜的数据与哈勃太空望远镜的可见光图像进行了对比，发现黑洞被一层厚厚的灰尘和气体所包围。

科默福德说:“我们观察到一个与理论推测一致的现象。黑洞吃了一顿饱饭，打嗝，打了一会儿盹，然后醒来吃东西，打嗝，重复这个循环。幸运的是，在观察这个星系时，我碰巧看到了黑洞两次物质喷射留下的证据。”

这是气体中的两个气泡，一个在黑洞上方，另一个在黑洞下方。研究人员计算出这两个气泡出现在不同的时间。

较低的气泡从J1354星系中心向外膨胀了约30，000光年，而较高的气泡向外膨胀了3，000光年。这些费米气泡通常是在进食后在黑洞中发现的。

根据这两个气泡的运动速度，科学家认为这两个进食事件之间的时间间隔约为10万年。

这个黑洞究竟吃了什么才能进入并使它如此难以消化？另一个星系。

J1354有一个相邻的伴星系，通过星系间的碰撞连接在一起。来自第二个星系的物质向黑洞旋转，然后被吃掉。

丽贝卡·内文说:“我们发现上面的气泡与冲击波的前沿相一致，而下面的气泡与黑洞早期的喷射相一致。”

银河系的人马座A*在一次喂食事件后也有一个费米气泡，黑洞也在它的中心。就像J1354星系中黑洞的活动周期一样，天文学家相信人马座A*也会再次被吞噬。

这项研究发表在美国天文学会第231次会议和《天体物理学》杂志上。

蝌蚪工作人员从科学警报，翻译李同信，转载必须授权

一颗恒星被黑洞撕裂，一颗恒星被黑洞撕裂

据外国媒体报道，天文学家米斯蒂·本特兹·西指出，黑洞“不是真空吸尘器，它在宇宙中游荡，把一切都吸进自己的胃里”。他们使用重力的方式和其他天体一样。”

与许多人认为的“稻草”不同，黑洞有着极强的引力，因为它们的体积和密度都非常大，任何物质都无法逃脱。

近年来，新闻上一再出现黑洞。例如，在银河系中心的超大质量黑洞周围发现的恒星群，或者以非常快的速度增长的黑洞，每两天多一个太阳质量，或者最古老的黑洞形成于宇宙的黎明。从出生到死亡，黑洞一直是宇宙中不可思议的存在。这篇文章将向你详细介绍黑洞的生活故事。

出生的

黑洞的诞生源于恒星的死亡。当一颗质量至少是太阳10倍的恒星耗尽燃料时，即所有的氢都融合成氦，所有的氦都融合成其他元素，如碳、氧等，黑洞就会形成。当恒星只有一个金属核时，它就不能继续核聚变，恒星的生命将会结束，并在剧烈的爆炸中结束。当爆炸发生时，外层材料被抛出，内核向内坍塌。

“举例来说，如果一颗恒星的质量足够大，如果核心的质量超过太阳的三倍，它会在死后坍缩成一个黑洞。由于这些黑洞的质量接近恒星，我们称之为恒星质量黑洞。”佐治亚州立大学的天文学家米斯蒂·本茨指出。

恒星死亡，黑洞诞生。这种联系在宇宙中非常普遍。恒星与黑洞密切相关，尤其是在宇宙中恒星经常被替换的区域。

“很容易找到在死星附近形成的新恒星，因为质量最高的恒星通常寿命不长，”本茨解释道。“恒星生命与质量有关。质量最大的恒星的寿命比其他恒星短得多，因为燃料消耗得太快。”

黑洞的诞生也能促进新恒星的形成。本茨称之为“大规模回收项目”。当一群新的恒星形成时，质量最高的恒星会迅速死亡，并以爆炸的形式告别短暂的生命。“爆炸产生的冲击波会压缩更多的气体和尘埃，从而促进更多恒星的形成。然后，这些恒星中质量最大的那颗会迅速爆炸，产生新的冲击波，形成新的恒星。新恒星的诞生与旧恒星死亡的连锁反应密切相关。”

但是恒星质量的黑洞算不了什么，超大质量黑洞的起源远比这更奇怪。这样的黑洞在星系中心很常见，银河系也不例外，其形成过程与其他较小的黑洞略有不同。

“超大质量黑洞的质量可能是太阳的几百万倍，甚至十亿倍。但是它们并不是生来就有如此惊人的大小。问题是，它们是如何形成的？它是怎么长到这么大的？”纽约皇后社区学院的理论天体物理学家吉利安·贝尔沃指出。

据天文学家所知，超大质量黑洞形成于大约130亿年前，可以迅速成长为超大质量黑洞。贝里瓦里说:“我们发现了质量是太阳几十亿倍的黑洞。奇怪的是，它们出生得很早，因为我们不知道在这么小的空间里怎么会有这么多质量。”

“这有点像‘先有鸡还是先有蛋’的问题，”本茨指出。“在宇宙形成之初，一些密度过高的区域可能通过直接坍缩形成黑洞。也许这些物质最初是在重力作用下坍塌的，然后继续坍塌，直到形成一个黑洞，在这个过程中不会形成恒星或其他天体。”

另一种解释是超大质量黑洞起源于早期星系。起初形成的黑洞较小，然后在星系中心合并成一个较大的黑洞。

贝里瓦里指出，这些早期超大质量黑洞的前身起初可能规模不大，但它们必须大于恒星质量黑洞，否则它们将无法在短时间内成长为早期宇宙中的“庞然大物”。

“这些超大质量黑洞正在赢得起跑线。它们最初形成时并不小，否则它们不会有时间长得这么大。所以当它们第一次形成时，已经是中等大小的黑洞了。”贝里瓦里解释道。

科学家仍在努力研究这些黑洞是如何由早期宇宙中的热气和尘埃形成的。恒星通常是在这些物质同时坍缩时形成的，所以早期宇宙的化学成分可能有一些独特的特征，这促进了早期黑洞的形成。

“早期宇宙中的气体可能只由氢和氦组成，因为这是大爆炸产生的仅有的两种元素，而其他元素是在恒星内部形成的。如果那时没有恒星形成，就不会有其他元素。早期宇宙的这种化学成分，加上气体的运动(或缺乏运动)，可能刺激了早期宇宙中黑洞的诞生。”

中等质量的黑洞藏在哪里？中等质量的黑洞藏在哪里？

成长

黑洞的大小不会保持不变。所有落入黑洞的物质都无法从黑洞中逃脱，而是作为黑洞质量的一部分被吸收，使得黑洞不断成长。

“无论是气体、恒星还是行星落入黑洞，都会增加黑洞的质量。这种一点一点吞噬物质的过程是黑洞成长的方式之一。”本茨说。

"我们相信吞咽气体是黑洞成长的最有效方式."贝里瓦里指出，“当气体落入黑洞时，它就像水从水槽中向下旋转。气体被黑洞的引力吸引，但气体本身也会移动，所以它会在黑洞周围形成一个薄圆盘，最终被黑洞吞噬。

吞咽气体的效率确实很高，但是合并也是黑洞快速成长的方式之一。黑洞碰撞后，两个看不见的巨大天体将合并成一个。科学家可以使用LIGO望远镜观察黑洞合并。2015年，LIGO首次探测到两个黑洞合并时产生的引力波(尽管这一消息直到2016年才发布)。

“这是我们知道的第一个不涉及光的宇宙事件。在此之前，我们总是依靠光和眼睛来观察。没有光，我们对宇宙一无所知。光对我们来说很重要，但现在我们也能观察到光无法观察到的宇宙事件，比如黑洞合并。”“如果没有引力波，我们就不会知道发生了什么，”贝里瓦里说。

超大质量黑洞的体积与恒星质量黑洞的体积有很大不同，应该有质量和体积介于两者之间的黑洞。唯一的问题是，研究人员还没有观察到这样的“中等黑洞”。

然而，这并不意味着中等质量的黑洞不存在。许多研究人员仍在积极寻找这样的黑洞。但是它们很难用可见光探测到，不像恒星质量的黑洞，它可以在撕裂的恒星的帮助下观察到。也不像超大质量黑洞，它们吸收大量气体、尘埃和物质，当碰撞时，落入其中的粒子发出极其明亮的光，比我们在宇宙中见过的任何天体都要亮。

"中等质量黑洞的引力和亮度不够强."本茨指出。研究人员认为，它们发出的光主要是在X射线波段，而宇宙中的其他天体主要是在这个波段，所以它不够特殊。

"很难将它们与其他天体区分开来。"本茨说，“他们可能在那里，但很难说‘这一定是一个中等质量的黑洞’。”

死亡

不管黑洞有多大，它都会经历一个特定的生命阶段，即诞生和成长。但是黑洞会死亡吗？霍金认为有可能声称黑洞可以通过一种叫做霍金辐射的物理机制逐渐消失。

该理论认为，如果黑洞不再吸收其他物质，它们最终可能会被亚原子粒子侵蚀。本茨解释说，亚原子粒子刚出生时，在宇宙的所有部分都以粒子和反粒子的形式成对存在。然而，一旦它们形成，它们将立即碰撞、湮灭并返回能量的形式。

“简单地说，能量转化为质量，质量又转化为能量。这一过程不断重复。”本茨解释道，“如果这个过程发生在黑洞附近，粒子-反粒子对中的一个被吸进黑洞，而另一个被留在时间边界之外，这相当于从黑洞中窃取了一些能量。当这些半粒子远离黑洞时，它们相当于吸收了黑洞的部分能量。”

如果这个过程继续下去，黑洞不会吸收更多的质量，最终整个黑洞将被辐射出去。然而，无论是恒星质量的黑洞、超大质量的黑洞还是中等质量的黑洞，都需要很长时间才能使黑洞失去一点点。

“即使黑洞是在宇宙开始时形成的，宇宙经历的时间也不足以让它死亡。最早的黑洞可能要到1054年才开始消失。本茨指出。

黑洞和亚原子粒子之间漫长的过程和巨大的体积差异意味着黑洞发出的霍金辐射不能被直接观察到。科学家在实验室用黑洞模拟器进行的实验表明，霍金的理论可能是正确的，但是我们仍然不清楚黑洞的终结。

有待解开的谜

事实上，我们对黑洞的理解已经很有限了。幸运的是，像本茨和贝里瓦里这样的研究人员正试图填补我们对黑洞理解的空白。

本茨正在研究遥远星系中心超大质量黑洞能够达到的体积上限。她还在研究黑洞的体积和它们所在星系的性质之间的相关性。她希望她的观察结果可以用来建立相关的计算机模型，帮助人们分析黑洞的演化，并解决与宇宙形成有关的问题。

贝里瓦里参与了激光干涉空间天线的设计。该项目计划在2030年后启动，届时将发射三个探测器，分布在距离地球250万公里的地方，形成一个类似LIGO的天基引力波探测装置。焦点只在超大质量黑洞的合并上，而不是恒星黑洞。

“我对这个项目非常兴奋，因为它将帮助我们理解光无法观察到的事物。它还将帮助我们了解增长过程、合并频率、质量来源(合并或吸收黑洞中的气体)、形成模式、数量分布，以及黑洞是否存在于我们看不见的区域。如果只用光来观察，这些问题将永远得不到回答。”贝里瓦里说。

黑洞惊人的巨大和神秘。但是研究人员可以证实一件事:“它们并不危险。黑洞离我们很远，所以没必要担心。”贝里瓦里指出，“还有许多其他事情值得我们关注。”

本茨也同意她的观点:“黑洞是一个极端的天体，但并不可怕。”有些人担心黑洞会在星系中横冲直撞，吞噬附近所有的行星。对此，本茨表示，如果太阳被同等质量的黑洞取代，地球的轨道将不会受到任何影响。“地球仍将保持其原始轨道旋转，只不过来自太阳的光和热较少。如果你想被黑洞吞噬，你必须非常接近。但如果我们靠近太阳，命运将是一样的。”

“黑洞离我们很远，对地球没有威胁。除非你离黑洞太近，否则它会变得危险，但现在害怕为时已晚。”贝里瓦里说。

宇宙总是那么高深莫测，让人探寻。以下是小编整理的关于黑洞的知识，供大家参阅。

什么是黑洞

霍金说，“人们误以为数学只是方程式。事实上，方程式只是数学的无聊部分。”

必要时，他专注于可通过“图片和图表”攻克的问题，采用数学家罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)及其剑桥同事布兰登·卡特(Brandon Carter)在1960年代初期发明的几何技术来研究爱因斯坦的引力理论广义相对论。

黑洞是该理论的自然预言，它解释了质量和能量如何使得空间“弯曲”，就像睡觉的人使得床垫下陷一样。当光线穿过引力场的时候，它们会发生弯曲。

一个地方有太多的质量或能量，可能会导致空间无限下陷;一个足够密的物体，就像一颗巨大的坍缩恒星一样，可以像魔术师的斗篷一样将空间包裹起来，然后消失，向内萎缩到一个被称为奇点的无限密度的点，一个宇宙的死胡同，在那里物理学的已知定律会瓦解：黑洞。

爱因斯坦本人认为，在被人向他指出该可能性时，他觉得很荒谬。

“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”,其实不然.所谓“黑洞”,就是这样一种天体：它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来.

黑洞是个无尽的垃圾库，任何垃圾都可以往里扔，然后还给我们清洁的能源，所以黑洞也是取之不尽的能源库。还有身患绝症的人无法医治不用冷冻，围着黑洞附近飞行，时间膨胀变慢，等有治疗之方时再回来就OK了。换句话说黑洞可以辅助治病。最后黑洞或许可以为我们以后提供其他地方无法做的实验，以及实现翘曲飞行。