當兩黑洞相遇時會出現兩種最有可能的結果

太空生物學 發佈 2020-05-02T01:40:37+00:00

大家都知道黑洞是宇宙中的怪物,它不停的吞噬著周圍的一切物質,連光也不放過,沒有任何東西能夠逃脫它們的控制,通過吞噬它們變得越來越強大,一個黑洞已經足夠糟糕了,如果兩個黑洞全部撞擊,它們能夠改變整個宇宙的空間狀態,黑洞爆炸是如何產生的,它會不會到達地球,這些是科學家們一直在探索的疑

大家都知道黑洞是宇宙中的怪物,它不停的吞噬著周圍的一切物質,連光也不放過,沒有任何東西能夠逃脫它們的控制,通過吞噬它們變得越來越強大,一個黑洞已經足夠糟糕了,如果兩個黑洞全部撞擊,它們能夠改變整個宇宙的空間狀態,黑洞爆炸是如何產生的,它會不會到達地球,這些是科學家們一直在探索的疑問,當然我們還沒有辦法捕獲控制黑洞,所以只能通過高科技的手段和去觀察黑洞。

圖解:黑洞爆炸

當黑洞遇上另外一個黑洞

一個黑洞飛快地向另外一個黑洞移動,這兩顆恆星即將相撞,要理解黑洞到底是如何碰撞的。我們需要知道黑洞的一些理論知識,黑洞碰撞的後果與黑洞各種形狀大小都是息息相關的,碰撞取決於黑洞撞擊在一起的恆星質量,我們需要了解黑洞的體積和密度。

黑洞質量最大可以達到太陽的1700億倍,相當於20個太陽系的質量,最大直徑可以達到15000光年,它們也可能是一個直徑比太陽小得多的球體,黑洞運行的速度,轉速,它們相撞時的角度會讓黑洞相撞後產生不同的結果,事實證明黑洞是可以移動和自轉的,即使是像黑洞這樣的引力巨星,在看似浩瀚的宇宙中它們也會相互碰撞。

來自德國的研究人員就發現在距離地球3000多年到1.2萬光年的地方,就曾經發生過黑洞撞擊,撞擊持續時間雖然非常短,但卻產生了非常強烈的能量衝擊波,因為撞擊地點距離地球很遠,當能量衝擊波波及地球的時候,已經被地球大氣吸收了很大一部分,因此人類沒有覺察到明顯的跡象,由於距離的遙遠,所以人類觀察到的黑洞撞擊,可能會是場無聲無息的過程,這個結果可能會讓人有些失望,不過我們當然不會希望有哪顆銀河系的行星會在附近的地方爆炸,因為那個結果不是我們的星球可以承受的。

圖解:黑洞相遇

相撞狀況

兩個黑洞越來越近,直到它們開始相互繞軌道運行,如果兩個黑洞相撞會出現幾種狀況:

第1種:

相撞的時候,這兩個黑洞正處於高速運行階段,並且在一定的角度上相互衝撞,兩個旋轉頂部在碰撞時相互反彈,相對而言,較小的黑洞將被相對較大的黑洞彈飛,飛至很遠的地方才能停下來,。

舉例說明:

就像兩個旋轉中的陀螺,在碰撞時會相互彈開的情景一樣,由於引力的原因,這兩個黑洞最終又會在一起形成更大的區域,然後黑洞開始合併成超級大黑洞,超級大黑洞會越來越遠,進而吞噬掉它路經的一切。

圖解:相互碰撞會反彈開

第2種:

兩個黑洞慢慢地相互靠近,直到對方都無法擺脫彼此的引力,最終它們將合二為一,它們的中心合併可能需要數十億年,隨著這兩個黑洞合併成一個新的更大的黑洞,這個過程激烈到難以置信的地步。到這種情況發生的時候,其實最終所產生的黑洞成為雙黑洞,當兩個黑洞互相圍繞對方旋轉時,它們將變成扭曲的物質,互相靠近過程中扭曲性會大幅度降低,直到變成了一個球形。

圖解:黑洞「合二為一」

引力波與重力波

兩個黑洞相撞時所釋放的能量的非常驚人,以致於能夠改變宇宙時空結構,就像石頭掉到水中一樣會起漣漪,這種漣漪被稱為「引力波」,「阿爾伯特·愛因斯坦」在100多年前就預言了引力波,引力波是物理學中指時空彎曲中的漣漪,但是科學家直到2005年才觀測到它們當時先進的「樂高引力波觀測站」,在運行了8年後終於探測到了引力波,而這些引力波最神奇的地方在於能影響太陽和地球之間的距離。大爆炸剛發生後的超光速暴漲過程中產生了「重力波」愛因斯坦發表相對論的100年後重力波才由兩顆黑洞互撞被偵測到,首次偵測到黑洞互撞產生的重力波,讓研究重力波的三位科學家在2017年得到諾貝爾物理學獎。

圖解:2017年得到諾貝爾物理學獎得主

圖解:2017年得到諾貝爾物理學獎

兩個黑洞碰撞產生了多餘的量,會像之前提到的引力波一樣被釋放回宇宙中,通過引力波來拉動空間,改變周圍空間的形狀,在這個有引力波的空間裡,它們在各自的軌道上凍結,最終碰撞不是在一次巨大的宇宙爆炸中,而是在一次無聲的過程中持續上億年,並在整個宇宙中發射出強大的引力波,所以無論是哪種碰撞都是非常可怕的,儘管知道黑洞是一種不可阻擋的,永不滿足的力量,任何東西都逃不掉。宇宙空間裡出現黑洞後,它會把附近的所有行星撕成碎片,但對黑洞的碰撞不需要害怕,因為這種事情很難發生在太陽系附近的某個地方。

圖解:黑洞會使空間彎曲

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我是【黃媂】,天體生物學/帳號創始人,曾經的行政管理,【萌新創作者進階計劃】93後女學員,今日頭條青雲計劃精選文章獲獎者。創作有關(天體生物學領域.太空生物學領域.科學.科技.科研.科普)的文章,歡迎點讚.評論.轉發.關注互相學習。

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