去黑洞旅行

<正>大家好!欢迎搭乘本次宇宙航班,我们"一去不复返号"全体人员将为您的这次宇宙黑洞之旅提供全程指导,愿我们的服务能给您留下满意的回忆,如果您不满意也没关系,因为本次航班是单程的哦。什么是黑洞?真正的黑洞可不是单纯地在宇宙空间中裂开一个大黑窟窿,与恒星、行星一样.它也是宇宙中的一种天体。但黑洞这个天体十分特别,是由质量非常大的恒星在燃烧殆尽后发生坍缩形成的。黑洞的质量无比之大,引力无比之强,任何东西只要被它抓住就再也逃不掉了,就连跑得最快的光也逃不出它的引力魔爪。     

黑洞的时空

黑洞为光子都不能逸出的天体。经典黑洞的空间独立于时间,是平直的。认真地研究实际天文观测和施瓦氏黑洞的理论描述表明,黑洞的时空不是弯曲闭合的,它有边界,有外边,有质量中心。     

黑洞摄影师

<正>大事件回顾:2019年4月10日,事件视界望远镜(EHT)团队的研究人员公布了有史以来第一张黑洞照片。为了给这位最神秘的宇宙"先生"拍照,有十多位特殊"摄影师"参与其中,"他们"来自世界各地,有的住在人迹罕至的沙漠,有的住在天寒地冻的南极。给黑洞拍照的"摄影师"其实是天文望远镜。黑洞非常狡猾,就像一个故意跟我们捉迷藏的家伙,它连一点可见光都不发出来。但是,黑洞特别贪吃,它巨大的引力会把周围空间的东西统统吸进肚子里。掉入黑洞的物质因为摩擦而发热,从而发出辐射。在非常灵敏的天文望远镜的帮助下,就可以探测到这些辐射,并最终合成一张黑洞的"写真"。     

现代物理学中的黑洞

在茫茫宇宙中,存在着一些非常奇异的时空区域,象无底的“洞穴”,它能“吞食”任何物质,却不“吐出”任何东西。这些奇异的“洞穴”就是黄洞。黑洞是物理学中最令人难以理解的概念,它象独角怪物一样,似乎应该在幻想家的神话中出现,而不应该存在于宁静的宇宙中,然而,现代物理学的理论却预言了黑洞必然存在! (一)什么是黑洞什么叫黑洞、黑洞是怎样形成的呢? 宇宙中有许多星体,每个星体都有确定的大小和质量,星体周围分布着引力场,引力是自然界中广泛存在着的一种相互作用,爱因斯坦的《广义相对论》就是关于引力的理论。星体施于它周围物体的引力,总是力图把物体拉向星体,物体要克服引力的约束而飞到自由空间     

科学触角

<正>天鹅座再次苏醒的巨兽在漆黑的太空深处,有什么东西在隐隐喘息。一个怪兽般的黑洞在沉睡26年后终于醒来,它发出高能射线暴,横扫宇宙,在8000光年之遥的地球上也能探测到。不过,不用太担心,对科学家们来说,这个黑洞是个老朋友了。它的醒来,让     

“准备了16年,爱因斯坦广义相对论的预测终获验证”

正据英国《卫报》7月30日消息,人类首次观测到一颗恒星在银河系中心超大质量黑洞附近加速,它也成为目前观测到的最接近黑洞的恒星。为了这一观察,天文学家已悉心准备了16年,该结果成功验证了爱因斯坦广义相对论的预测。天文学家认为,绝大部分星系     

黑洞 导论

自从施瓦兹的黑洞解于90年前问世以来，黑洞仍然是吸引人们越来越大兴趣的热门问题，尽管至今仍没有人真正看到黑洞，而且对于绝大多数人，“黑洞”仍然是不可思议的。但是普遍相信它是存在的，而且公认黑洞的研究不仅对于天体物理学有极重要的意义，对基础物理的深入理解也有着中心的重要作用。     

“孤儿”黑洞距地球仅9000万光年

近日,一项新研究显示,距离地球9 000万光年的一个不同寻常的天体可能是一个超重黑洞。这个＂孤儿＂黑洞在一次星系大碰撞中被踢出了自己的＂家园＂。如果是这样的话,它将是首个被天文学家证实的＂被放逐＂黑洞。这个被科学家命名为SDSS1133的天体位于距离马尔卡良177矮星系中心2 600光年的地方,它们均处在大熊星座著名的星形组合——北斗星碗状结构之内。     

看不到目标比死还可怕

有一位军阀每次处决死刑犯时,都会让犯人选择:一枪毙命或是选择从左墙的一个黑洞进去,命运未知。所有犯人都宁可选择一枪毙命也不愿进入那个不知里面有什么东西的黑洞。一天,酒酣耳热之后,军阀显得很开心。     

人类成功获得首张黑洞照片

<正>关于黑洞,人类研究了很久、推测了很多。如今,它终于出现在我们面前!北京时间4月10日21时,包括中国上海、美国华盛顿在内的全球多地同时召开发布会,天文学家展示了世界上首张黑洞照片,"主角"是室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞。这个黑洞距离地球5500万光年,质量是太阳质量的65亿倍。     

极端黑洞热力学研究的现状和未来

概括了近年来极端黑洞热力学研究的主要结果,面临的挑战以及一些解决方案,在对极端黑洞的热力学和几何性质进行深入研究后,指出自然界中存在两种拓扑性质完全不同的极端黑洞,一种是Hawking提出的具有极端拓扑的极端黑洞,它的熵是零,另一种极端黑洞保留了非极端黑洞的拓扑,它的熵仍然可用Bekenstein-Hawking公式描述,此结论解决了近年来极端黑洞研究中Hawking学派和弦理论家之间的矛盾,解决了Hawking学派和黑洞相变理论的矛盾。     

黑洞的死亡舞蹈

正核心提示:黑洞是宇宙中最奇怪、最神秘的天体。它们像宇宙中的吸尘器,吞没靠近它们的任何东西,甚至体积是太阳1亿倍的星体,黑洞质量是如此之大,它产生的引力场是如此之强,以至于任何物质和辐射都无法逃逸,就连光也逃逸不出来。由于类似热力学上完全不反射光线的黑体,故名为黑洞。它们没有明确的目的,只是在时空中穿梭。宇宙中人类所认知的星体有2000亿,天文学家相信在宇宙中有无数个黑洞,通过对它们的研究将揭开宇宙形成的奥秘。     

吸积盘中心黑洞的熵变与 B-Z 过程

分别在薄盘和厚盘两种情况下,详细讨论了纯吸积过程和Ｂ－Ｚ过程中吸积盘中心黑洞的熵变．结果表明,中心黑洞各参量在Ｂ－Ｚ过程中的变化率与在纯吸积过程中的变化率之差与盘结构无关,而且与Ｂ－Ｚ过程的辐射功率成正比．在Ｂ－Ｚ过程中黑洞熵的变化率总是大于纯吸积过程中黑洞熵的变化率,二者之差来自中心黑洞延伸视界上的耗散功率．此外,还讨论了黑洞热力学定律在上述盘吸积过程中的有效性．     

关于黑洞(BH)的热力学理论

黑洞(the Black—HoIe)热力学,是近十年才发展起来的一门新学科,是当前天体物理学理论研究的前沿学科之一,它与其同时发展起来的黑洞量子力学一起,共同组成了现代黑洞物理学。本文回顾了到目前为止黑洞热力学的发展历史,分析了它现在存在的困难和不足之处,同时提出了关于发展黑洞热力学的一些新设想。     

黑洞的秘密

相信大家都或多或少地了解有关“黑洞”的知识。所谓“黑洞”,其实是理论上预言恒星演化到衰老期的一种天体。恒星演化到衰老期,除形成白矮星或中子星之外,理论上预言还可能形成黑洞。无疑,“黑洞”是最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的发现也不断地涌出。不过,这些新的发现不是三言两语能说清楚的,下面择其一二介绍如下,以飨读者。“节能冠军”美国天文学家利用美国宇航局的“钱德拉”x射线太空望远镜发现,星系中具有高密度旋转中心并能吸入附近任何物质的黑洞,利用能量的效率…     

太空中的黑洞

这两年,关于宇宙黑洞的传闻和故事渐渐多起来了,那么,黑洞到底是什么呢? “黑洞”多的来历 18世纪末19世纪初的时候,有一位叫惠利的科学家,她观测到了黑洞,并将它记录了下来,这本书就是《我们的宇宙,已知的和未知的》一书。她不想用“引力塌缩物体”之类的难懂的词语来命名,她觉得,“黑洞”一词有气魄,而且易懂。惠利还提出:当恒星的质量小于1.44个太阳(包括太阳在内),它最终将变成白矮星,当质量在1.44～2.00个太阳之间,它最终将变成中子星(脉冲星),当质量大于2.00个太阳,它最终将变成黑洞。     

一种基于黑洞算法的模糊C均值文本聚类方法

FCM算法应用于文本聚类时,由于初始聚类中心点选择的随机性,以及容易陷入局部最优的问题,导致文本聚类效果较差.为了提高FCM算法的聚类精度,提出了采用黑洞算法寻找FCM最优初始聚类中心的方法.黑洞算法是一种启发式优化方法,在FCM初始聚类中心寻优的过程中,始终保持黑洞为全局最优解,最终发现FCM的最优初始聚类中心.实验结果表明,基于黑洞算法的FCM文本聚类方法可以解决FCM算法对初始中心点敏感和容易陷入局部最优的问题,聚类精度明显提高.     

星系碰撞让黑洞“挨饿”

正天文学家曾认为,星系之间的碰撞一定会增加中心黑洞的活跃程度。但一项于2021年1月25日发表在Nature Astronomy上的研究表明,有些碰撞会通过清除物质降低中心黑洞的活跃程度。星系的碰撞方式很多。常见的如一个小星系与一个大星系发生侧面碰撞,前者会被后者吸收,合并成一个星系。这种合并往往会为大星系中心的大质量黑洞提供"燃料",使其更加活跃。     

黑洞-脉冲星系统强引力中的光传播效应

脉冲星是宇宙中最精确的时钟,其信号周期的精确度能够超过原子钟;它发出的脉冲在到达地球的过程中,如果途径黑洞附近,会被强引力场弯曲,原则上可以通过观测接收到的脉冲来研究黑洞和强引力场的性质.我们以围绕银河系中心超大质量黑洞做圆周运动的脉冲星为研究对象,分析了强引力场对脉冲路径的影响和脉冲到达时间的延迟.结果表明,脉冲轨迹和时延敏感依赖于观测者的观测倾角.观测角越大,强引力场效应就越显著.相比于黑洞的引力质量,黑洞自旋对结果的影响较小;当观测者偏离脉冲星轨道平面较大,即观测角较小时,黑洞的自旋效应明显变小;因此,需要借助高精度和灵敏度的望远镜来探究黑洞自旋的影响.     

TeV噪BlazarPKS2155-304中心双黑洞系统（英文）

PKS2155-304是一个典型的TeV源,在全波段都观测到光变.文章利用GeVγ辐射和X辐射观测资料确定GeVγ辐射的基本参量以及相关黑洞质量,利用光学光变周期分析中心双黑洞系统的结构参量,并利用TeV的光变时标确定TeV辐射的区域大小以及离中心的距离.从分析得到如下结论：①在中心有一个双黑洞系统,大黑洞的质量是80.8×107太阳质量,而次黑洞的质量为（3.35-5.20）×107太阳质量.该双黑洞系统的半轴和为（3.67-5.15）×1016cm.②GeVγ辐射的参量与因子来自于离中心黑洞（次黑洞）18～20斯瓦西半径处.GeVγ辐射的Doppler因子为0.31～0.45,视角为8.5°～9.4°.这里的两个值分别对应于不同的系数λ.③TeVγ辐射来自于距中心2.5～2.8斯瓦西半径处.