人类从没亲眼见过黑洞,又怎么知道它存在?证据呢?
从古至今 , 我可以肯定的是 , 人类从没亲眼见过黑洞 , 又怎么知道它存在?证据呢?科学家只是说 , 黑洞是太空中的一个地方 , 在那里引力很大 , 甚至光都无法出来 。 引力如此之大 , 是因为物质被压缩到一个很小的空间里 , 这可能发生在恒星死亡的时候 。 在天文学中所有遥远的概念中 , 黑洞可能是最怪异的 。 在这个空间区域 , 物质是如此紧密地聚集在一起 , 以至于没有任何东西 , 甚至光本身都无法逃脱 , 这些黑暗的庞然大物也呈现出一种相当可怕的前景 。 随着所有正常的物理规则在黑洞内部被打破 , 人们很容易把黑洞看作是科幻小说里的东西 。 然而 , 有大量直接和间接的证据表明 , 它们确实存在于宇宙中 。
那么人类确实无法亲眼见到黑洞 , 因为没有光能出来 , 所以人们看不到黑洞 , 他们是看不见的 , 但是带有特殊工具的太空望远镜可以帮助发现黑洞 。 这些特殊的工具可以看到非常接近黑洞的恒星与其他恒星的行为有何不同 , 而科学家以此来捕捉到黑洞的存在 。 那么到目前为止 , 人类到底有哪些方法可以确认到黑洞的存在呢?
黑洞的“照片”
首先 , 有史以来第一张黑洞的直接图像毫无疑问证实了黑洞的存在 , 这张照片把以前的推测化为了现实 。 
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2019年4月 , 星系梅西耶87中心超大质量黑洞以直接图像的形式出现 。 这张令人惊叹的照片是由事件视界望远镜拍摄的 , 这个名字有点误导人 , 因为它是由分布在世界各地的大型望远镜网络组成 , 而不是单一的仪器 。 根据美国国家航空航天局的说法 , 参与的望远镜越多 , 距离越远 , 最终的图像质量就越好 。
引力波
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黑洞并不总是孤立存在的——有时它们成对出现 , 围绕着对方旋转 。 当它们这样做时 , 它们之间的引力相互作用会在时空中产生涟漪 , 并以引力波的形式向外传播——这是爱因斯坦相对论的另一个预测 。 第一个发现涉及两个黑洞的合并 , 是在2016年宣布的 , 此后又有更多的发现 。 随着探测器灵敏度的提高,其他气事件除了黑洞合并被发现 。
爱因斯坦的“鲁棒预测”
作为一种理论可能性 , 黑洞在1916年被卡尔·史瓦西预言 , 他发现它们是爱因斯坦广义相对论的必然结果 。 换句话说 , 如果爱因斯坦的理论是正确的——而且所有的证据都表明它是正确的——那么黑洞一定存在 。 随后 , 罗杰·彭罗斯和斯蒂芬·霍金给了他们更坚实的基础 , 根据剑桥大学的说法 , 他们证明任何物体坍缩成黑洞都会形成一个奇点 , 在那里传统的物理定律会失效 。 这一观点已被广泛接受 , 彭罗斯“因为发现黑洞的形成是广义相对论的可靠预测”而获得了2020年诺贝尔物理学奖的一部分 。
伽马射线爆发
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上世纪30年代 , 印度天体物理学家萨勃拉曼尼亚·钱德拉塞卡观察了一颗恒星耗尽所有核燃料后的情况 。 他发现 , 最终结果取决于恒星的质量 。 据美国国家航空航天局称 , 如果这颗恒星真的很大 , 比如说20倍太阳质量 , 那么它致密的核心——本身可能是太阳质量的3倍或更多——会一直坍缩到一个黑洞 。 最后的核心坍缩发生得非常快 , 大约在几秒钟内 , 它以伽马暴的形式释放出巨大的能量 。 这种爆炸向太空辐射的能量相当于一颗普通恒星一生中所释放的能量 。 地球上的望远镜已经探测到许多这样的爆炸 , 其中一些来自数十亿光年之外的星系 , 所以我们可以看到黑洞的诞生 。
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