黑洞是全吸收光的,但是這並不影響人類對它進行觀測。就像你在觀察一個完全漆黑的東西時,你對它的感覺可以通過周圍不是那麼黑的東西對比得出來。

黑洞視界

我們可以認為黑洞視界就是黑洞的表面。這是一個黑洞能否吸食包括光在內的所有物體的一個分界面。而黑洞又是有質量的一個實體,所以它是可以對周圍物質產生引力作用的。所以如果我們能觀察到周圍一團物質在繞中心一個黑乎乎的東西旋轉繞行,那無疑中心存在一個大質量黑洞。

圖1. 在大麥哲倫星雲前面的一個黑洞的模擬視圖。 請注意引力透鏡效應,它會產生兩個放大但高度扭曲的星雲視圖。 在頂部,引力透鏡效應使銀河系碟片呈扭曲的弧形

吸積盤和噴流

黑洞周圍彌散著的星際物質繞黑洞運轉便會形成吸積盤。盤內物質之間的摩擦力使其能量逐漸降低並下落,最終被吸入黑洞內部。黑洞這個大胃王吞下的食物遠遠多於它能容納的,多餘的物質就會轉化為兩條垂直於吸積盤的噴流。

圖2. 藝術家手下的吸積盤和噴流

霍金輻射

量子力學的不確定性理論預言,在真空之中會憑空產生一對正反虛粒子,然後瞬間又會消失。我們想像這樣一種情況,這對虛粒子產生於黑洞視界外不遠的地方,產生之後有一個粒子不幸被黑洞吸入,而另一個有幸逃逸。那麼在外界看來,就好像是黑洞本身發射出了能量。但實際上相當於是真空中產生的虛粒子吸收了黑洞的能量。這個猜想就是著名的「霍金輻射」。

在2010年9月,一個與黑洞霍金輻射密切相關的信號被聲稱在涉及光學脈衝的實驗室中被觀察到。 然而,結果仍然存在爭議。關於霍金輻射的其他項目已經啟動,以期能找到這種輻射存在的證據。


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