天天小知识
科学家如何让看不见的黑洞现形?(2)
方法三:一贪吃就露馅
当黑洞吞噬恒星等物质时,这些物质会被黑洞的巨大引力撕扯成气体,并在黑洞视界外围形成一个旋转的气体吸积盘,其中气体一边旋转一边向视界靠近,最终被吸入黑洞。吸积盘中气体高速旋转,越靠近视界转速越快,高速气体之间的摩擦会产生大量的热,使吸积盘中心部分气体温度达到惊人的高度并发出强烈的X射线。科学家可以通过捕捉宇宙中的X射线,并由此推断黑洞的存在。
有的黑洞处于双星系统中,而另外一个天体是正常的恒星,在这种情形下,正常恒星的物质会被黑洞强大的引力吸引过去。这些物质不会直接掉入黑洞中,而是会首先进入黑洞周围的吸积盘中,某些时候吸积气体的量过多,不能被黑洞全部吞掉,还会沿着黑洞的两个转轴将多余的气体抛射出去,产生非常壮观的喷流。正是由于吸积盘和喷流的存在,它们都能够产生电磁辐射,科学家利用地面或者太空的望远镜就可以探测到黑洞的存在。
中国发射的“慧眼”太空望远镜就是利用这个方法观测黑洞的。
方法四:看不见还可以听
2015年9月14日人类首次探测到引力波,从此拥有了感知宇宙的新能力,通过时空涟漪聆听宇宙天体弹奏的交响乐。而那次探测到的引力波就来自两个黑洞的并合,这也是黑洞以及双黑洞系统存在的最有力证据。
引力波就像时空中的涟漪。两个黑洞组成的天体系统不会产生能够被探测到的电磁波辐射。因此引力波是目前研究双恒星级质量黑洞的唯一手段。引力波为人类打开了一扇研究黑洞的新窗口。引力波探测能够帮助科学家了解双黑洞系统在宇宙中的分布以及形成和演化机制。科学家认为,将来更高精度的引力波探测将有可能探测到黑洞内部的物质分布,从而理解它们的形成和演化历史,而这是其他任何天文观测手段都不可能实现的。