根據相對論90％的宇宙都消失在黑洞里，無限的黑洞乃是宇宙本身嗎

最神秘的宇宙之謎一黑洞

根據相對論，90%的宇宙都消失在黑洞里。所以一種更令人吃驚的說法是：「無限的黑洞乃是宇宙本身。

黑洞裡面有什麼？只能從理論上推測。假如一位勇敢的人駕駛飛船奔向黑洞，他感覺到的第一件事就是無情的引力。從窗口望出去是周圍星光襯托下一個平底鍋似的圓盤，走得更近了，遠方似乎寬廣的「地平線」發出X光，包圍著深不可測的黑洞。光線在附近扭曲，形成一個光環。這時宇航員要返航已來不及了，雙腳引著他向黑洞中心飛去，頭和腳之間巨大的引力差使他如同坐在刑具台上，遠在「地平線」以外3000英里，引力就把他撕碎了。

那麼，怎麼才能在無際的太空中發現黑洞呢？天文學家利用光學望遠鏡和X射線觀察裝置密切地注視著幾十個「雙子」星座，它們的特別之處在於兩個恆星大小相等，誰都不能俘獲誰，因而互為軌道運轉。如果其中一顆星發』生不規則的軌道變化，亮度降低或消失，有可能就是因為附近產生了黑洞。

人類為探索黑洞付出了不懈努力。最為成功的一次是在肯亞發射的第一顆X射線衛星觀測系統，被稱作「烏胡魯」，這個裝置在發射後運行3個月就感到天鵝星座的異常。

天鵝座X一1星發出的「無線電波」使得人們可以準確地測定它的位置。X一1星比太陽大20倍，離地球8000光年。研究表明這顆亮星的軌道發生了改變，原因在於它的看不見的鄰居——個有太陽5至10倍大的黑洞，圍繞X一1旋轉的周期是5天，它們之間的距離是1300萬英里。這是人類確定的最早的一顆黑洞體。

自從哥白尼和伽利略以來，還沒有一個關於宇宙的理論具有如此的革命性。黑洞的普遍性一旦證實，那麼「宇宙不僅比我們所想像的神秘，而且比我們所能想像的還要神秘」。我們知道宇宙處於不斷的擴張中，這是「宇宙核」初始爆炸的結果，宇宙核仍是一切物質的來源。當那裡的物質越來越稀薄時，宇宙是否停止擴張？天體的巨大引力是否最終引起宇宙收縮？相對論回答：是的。黑洞的存在部分地證實了它的預言。即使宇宙不會消失在一個黑洞中，也可能會消失在幾百萬個黑洞中。另外，徹底揭開黑洞之謎，還意味著給予有關人類終極命運的思索一個明確的答案。

河外星系探謎

在廣袤無坂、浩瀚遼闊的宇宙海洋中，肉眼所見的天體，絕大多數是銀河系的成員，在宇宙中存在著數以億計的星系，我們的銀河系只是一個普通的星系，銀河系以外的星系稱為河外星系，簡稱星系。因此，銀河系並不是宇宙，它只是宇宙海洋中的一個小島，是無限宇宙中的很小的一部分。

據天文學家估計，在銀河系以外約有上千億個河外星系，每個星系都由數萬乃至數千萬顆恆星組成。河外星系有的是兩個結成一對，多的則幾百以至幾千個星系聚成一團。現在觀測到的星系團已有一萬多個，最遠的星系團距離銀河系約70億光年。

河外星系的外形和結構多種多樣。1926年，哈勃按星系的形態，把星系分為橢圓星系、漩渦星系和不規則星系三大類。後來又細分為橢圓

、透鏡

、漩渦、

棒旋

和不規則星系

五個類型。各類星系中，距離銀河系較近的星系有麥哲倫雲星系和仙女座星系。

麥哲倫雲星系，包括大麥哲倫雲和小麥哲倫雲兩個星系。

大麥哲倫星系

它們是銀河系的兩個伴星，也是離銀河系最近的星系，距離銀河係為16萬光年和19萬光年。它們在北緯20°以南的地區升出地平面，是南大銀河附近兩個肉眼清晰可見的雲霧狀天體。大麥哲倫雲星系在劍魚座和山案座張角約6°相當於12個月球視直徑小麥哲倫雲星系在杜鵑座，張角約2°相當於4個月球視直徑。兩個星系在天球上相距約20.5萬光年。

麥哲倫雲星系是由阿拉伯人和葡萄牙人首先發現的。1521年，葡萄牙著名航海家麥哲倫在環球航行時，第一次對它們作了精確描述，後來就以他的名字命名。1912年，美國天文學家勒維特發現小麥哲倫雲的造父變星的周光關係，赫茨普龍和沙普利隨即測定了小麥哲倫雲的距離，成為最早確定的河外星系。兩星雲之間雖存在著微弱的聯繫，但它們自存一個系統。大哲倫雲星系從前離我們可能更近一些，大約在五億年前，它也許恰好挨著我們的銀河系，距離銀心只有6.5萬光年。

大麥哲倫雲星系屬棒旋星系或不規則星系，質量為銀河星系的1/20。小麥哲倫雲星系屬不規則星系或不規則棒旋星系，質量只及銀河系的1/100。麥哲倫雲星系中的氣體含量豐富，中性氫質量分別占它們總質量的9%和32%，都比銀河系大得多。但它們的星際塵埃含量卻比銀河系少，而年輕的星族的天體則很多，有大量的高光度0一B型星。此外，還觀測到新星、超新星遺迹，X射線雙星等天體。射電資料表明，大小麥哲倫雲星系有一個共同的氫雲包層。兩雲之間的中性氫纖維狀結構，一直伸展到南銀極天區，橫跨半個天球，稱為麥哲倫氣流。它們和銀河系有物理聯繫，三者構成一個三重星系。

由於麥哲倫雲星系距離我們太遙遠，對它們的範圍現在還沒有一個精確的數字。估計大麥哲倫雲星系的直徑可能達到4萬光年，接近銀河系的一半。麥哲倫雲星系的恆星分布密度比銀河系低得多。大麥哲倫雲星系的恆星總數可能不超過50一100億個小麥哲倫雲星系則只10~20億個。兩星系的恆星數量加在一起，只及銀河系的1/10。因此，有人把它們說成是銀河系的兩個衛星。

小麥哲倫星系

仙女座星系，又稱仙女座大星雲。它用肉眼可以看見，亮度為4度，看上去像是一顆暗弱、模糊的星系。

仙女座星系是位於仙女星座的巨型漩渦星系，天球坐標是赤經0b40m0赤緯＋41。00（1950.0）。視星等M為3.5等，肉眼看去狀如暗弱的橢圓小光斑。在照片上呈現為傾角77°的sb型星系，大小是160x40從亮核伸展出兩條細而緊的旋臂，範圍可達245475。1786年確認為銀河系之外的恆星系統。現在測定它的距離為220萬光年（670千秒差距）。直徑是16萬光年（50秒差距），為銀河系的一倍，是本星系群中最大的一個。近年來發現，仙女座星系成員的重元素含量從外圍向中心逐漸增加。1914年探知它有自轉運動。據目前估計，仙女星系的質量不小於3.1x10對太陽質量，是本星系群中質量最大的一個。

仙女星系中心有一個類星核心，絕對星等隊My=一ll直徑只有25光年（8秒差距），質量相當於107個太陽，即一立方秒差距內聚集1500個恆星。類星核心的紅外輻射很強，約等於銀河系整個核心區的輻射。但那裡的射電卻只有銀河射電的1/20。仙女星系有兩個矮伴星系——NGC221

NGC221

（M32）和NGC205按形態分類分別為E2和E5.P在本星系群中，仙女星系還和其他星系構成所謂仙女星系次群。

漩渦星系又叫漩渦星雲，是漩渦形狀的河外星系。漩渦星系的中心區為透鏡狀，周圍圍繞著扁平的圓盤。從隆起的核心球兩端延伸出若干條螺線狀旋臂，迭回在星系盤上。

漩渦星系可以分正常游渦星系和棒旋星系兩種。按哈勃分類正常漩渦星系又分為a、b、c三種次型，S型中心區大，稀疏地分布著緊卷旋臂S型中心區較小，旋臂較大並較伸展，S型中心區為小亮核，旋臂大而鬆弛。除了旋臂上集聚高光度0、B型星和超巨星、電離氫區外，同時還有大量的塵埃和氣體分布在星盤上。從側面看去，在主平面上呈現為一條窄的塵埃帶，有明顯的消光現象。漩渦星系通常有一個籠罩整體的、結構稀疏的暈，叫做星系暈。其中主要的星族n天體，其典型代表是球狀星團。一個中等質量的漩渦星系往往有100一300個球星團，不均勻地散布在星系盤周圍空間。再往外，可能還有更稀疏的氣體球，稱為星系冕。漩渦星系向質量（M）為109~10n個太陽質量，對應的光度是絕對星等一15~一20等。

河外星系除上述幾種星系外，還發現有大量各種類型的星系。天文學家估計，在最先進的儀器所觀測到的這一部分宇宙里，星系的總數可能高達一千億個之多。不久以前，美國天文學家宣布發現了迄今為止最大的發光結構——道由星系組成的長至少有5億光年，寬約2億光年，厚約1500光年，距地球2一3億光年的「宇宙長城」。這座巨大的「宇宙長城」實際是一個巨大的河外星系。

隨著太空時代的到來，人們對太空星系越來越感興趣。如今世界各地已有數百種天文雜誌和數千個大大小小的天文學會社團，僅西歐就有數十萬業餘天文愛好者。世界各國為使自己在開發利用宇宙空間的宏偉事業中處於有利地位，更是加緊探索宇宙中的奧秘。

晴朗的夜晚人們遙望星空，那些亮晶晶的小星星看起來沒有什麼個性，它們存在的惟一證明只是它們的明亮。然而還有不發出亮光的星體，它們的意義更為重大。美國宇航局曾經發射了高能的天文觀測系統，研究太空中看不見的光線。在發回的X射線宇宙照片中，最驚人的一幕是那些從前認為「消失」了的星體依舊放出強烈的宇宙射線，遠甚於太陽這樣的恆星體。這證明了長久以來一個怪異的設想：宇宙中存在著看不見的「黑洞」。

黑洞的性質不能用常規的觀念思考，但是它的原理中學生都能接受。黑洞形成的必要條件就是：一個巨大的物體，集中在一個極小的範圍。晚期的恆星恰巧具備了這個條件。當恆星能量衰竭時，高溫的火焰不能抵消自身重力，逐漸向內聚合，原子收縮——牛頓法則起作用了：恆星進人白矮星階段，體積變.小，亮度驚人。白矮星進一步內聚，最後突然變成一個點，整個過程不到一秒。在我們看來，恆星消失了，一個黑洞誕生了。

最終可能收縮成一個球，甚至「什麼都沒有」。由於無限大的密度，崩坍了的星體具有不可思議的引力附近的物質都可能被吸進去，甚至光線都不能逃脫——這是看不見它的原因。這個深不可測的洞，就被稱為「黑洞」。科學家相信大多數星系的中心都有黑洞包括我們身在其中的銀河系。

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