克爾黑洞怎么形成的
克爾黑洞怎么形成的
克爾黑洞是宇宙中最極端的黑洞，你知道克爾黑洞是怎么形成的?學(xué)習(xí)啦小編在此整理了克爾黑洞形成原因，供大家參閱，希望大家在閱讀過程中有所收獲!
克爾黑洞形成原因
克爾黑洞球?qū)ΨQ性最差的坍縮恒星發(fā)出最多的引力波。一旦視界形成，恒星坍縮成了黑洞，則情況立即簡化。轉(zhuǎn)動(dòng)的克爾黑洞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜。它的奇點(diǎn)是一個(gè)平躺在赤道面上的圓環(huán)，而不再是一個(gè)點(diǎn)。如果宇航員穿過這個(gè)環(huán)就到達(dá)對面的區(qū)域，那里有一個(gè)白洞，它像一個(gè)彈射器，能把宇航員立即“發(fā)射”到有待發(fā)現(xiàn)的外部世界，即另一個(gè)宇宙中。
起初我和很多網(wǎng)友一樣并不知道什么是克爾黑洞，直到前幾天我無意中看到一篇幾年前關(guān)于克爾黑洞的報(bào)道，報(bào)道上說美國華盛頓大學(xué)的物理學(xué)家協(xié)同法國學(xué)者成功模擬出克爾黑洞圖像。與其復(fù)雜的理論模型不同，該圖像令人驚訝的簡單。
仔細(xì)看看這張整體模擬圖像表面上確實(shí)很簡單，形狀很像一個(gè)早晨剛盛開的喇叭花，當(dāng)然了這只是簡單的模擬了黑洞的表象，正所謂透過現(xiàn)象看本質(zhì)，不過這還需要一個(gè)漫長的過程來論證。
據(jù)美國《每日科學(xué)》網(wǎng)站報(bào)道，美國華盛頓大學(xué)的物理學(xué)家協(xié)同法國學(xué)者成功模擬出克爾黑洞圖像。與其復(fù)雜的理論模型不同，該圖像令人驚訝的簡單。這項(xiàng)成果不但有助于更好地理解克爾黑洞的構(gòu)造與轉(zhuǎn)動(dòng)黑洞的引力場，還可將理論假說和圖像相比較，促進(jìn)理論的進(jìn)一步完善。
由于所有恒星都自轉(zhuǎn)，其形狀必不能成為嚴(yán)格的球形，因此亦不能由球?qū)ΨQ的理論來描述。1963年，新西蘭物理學(xué)家羅伊?克爾得到了能描述不帶電旋轉(zhuǎn)恒星的愛因斯坦引力場方程的解，這一理論對于天文學(xué)的意義，不亞于一種新基本粒子的發(fā)現(xiàn)，因他之名，由這類恒星坍縮形成的黑洞就叫克爾黑洞。
克爾黑洞以恒常速度旋轉(zhuǎn)，根據(jù)愛因斯坦引力場方程，一顆規(guī)縮成黑洞的轉(zhuǎn)動(dòng)恒星的引力場會最終達(dá)到一個(gè)平衡狀態(tài)，這個(gè)狀態(tài)只依賴于兩個(gè)參量，即質(zhì)量和角動(dòng)量，后者代表恒星的旋轉(zhuǎn)的速度，類似于基本粒子的自旋。
一直以來，這類帶有角動(dòng)量的黑洞，被稱之為自然界最完美的物體之一，其相關(guān)的守恒定律與理論假說在問世40年后仍然神秘莫測。而今模擬圖顯示：克爾黑洞首先是軸對稱的，即繞對稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，作短程線運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)粒子其能量是守恒的;同時(shí)其繞對稱軸的角動(dòng)量分量也守恒;另外其還允許試驗(yàn)粒子遵循第三個(gè)守恒定律;而在克爾黑洞中，所有的數(shù)理方程，包括支配引力波傳播的一些方程，都可以分離變量，因而得到明確的解。
研究人員可借由圖像分析，在克爾黑洞環(huán)境中如何依據(jù)廣義相對論來描述小質(zhì)量黑洞繞大質(zhì)量黑洞進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作。同時(shí)，雖說圖像的建立由理論模型而來，但研究人員仍希望，可視化的成果亦能對引力波天文學(xué)領(lǐng)域的理論起到或修正或補(bǔ)充的作用。
已知最大的黑洞
天文學(xué)家最新觀測發(fā)現(xiàn)小型星系竟包含著一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，其質(zhì)量是太陽的170億倍。天文學(xué)家也沒有線索證實(shí)這一奇怪現(xiàn)象。
天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一個(gè)超級質(zhì)量黑洞，所在NGC 1277星系中心膨脹區(qū)域59%恒星質(zhì)量都聚集在黑洞中，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步增添了星系與黑洞之間關(guān)系的神秘性。
位于英仙座星系群的小型星系NGC 1277距離地球2.5億光年，這個(gè)處在其內(nèi)部的黑洞質(zhì)量竟然達(dá)到太陽質(zhì)量的170億倍。相比之下，銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞就是小巫見大巫了，它僅是太陽質(zhì)量的400萬倍。
普通黑洞僅占星系膨脹區(qū)域的0.1%質(zhì)量，在此之前觀測到擁有最大比例質(zhì)量黑洞的星系是NCG 4486B，它的黑洞質(zhì)量占星系的11%。而當(dāng)前發(fā)現(xiàn)NGC 1277星系的神秘巨型黑洞仍是一個(gè)謎團(tuán)，德國馬克思-普朗克天文研究所的天文學(xué)家雷姆科-范德-博世說：“我們并未想到宇宙中會存在如此巨大的黑洞，我們進(jìn)一步揭開其中的秘密，并掌握類似的星系在宇宙中如何形成，以及存在的普遍性。”
NGC 1277星系可能并不是唯一的，天文學(xué)家正在研究多個(gè)類似情況的星系，它們可能蘊(yùn)藏著不成比例的大型黑洞。