光和x射線都屬於電磁波，為什麼黑洞把光吸收但是卻釋放X射線呢？

我們平時所說的光其實一般指的是可見光，即波長在380-780納米之間的電磁波。X射線也是一種光，只是這種電磁波肉眼不可見而已，其波長在0.01-10納米之間。總之，可見光和X射線都是光，或者說都是電磁波，它們的傳播速度同為光速，它們的區別僅在於波長或者說頻率不相同。由於黑洞表面之內的空間被極度彎曲，無論是可見光，還是X射線，或者是其他電磁波進入黑洞中都不可能再逃脫出來。黑洞並不會真正輻射出X射線，這其實是黑洞與其他物質相互作用時產生的。

黑洞簡史：從史瓦西奇點到引力波 霍金痴迷、愛因斯坦拒絕、牛頓錯過的偉大發現

￥28.90

如果黑洞周圍存在星雲，或者有顆伴星非常靠近它，那麼，黑洞就會把這些物質吸過來。這些物質會環繞黑洞運動，從而形成一個吸積盤。隨著氣體和塵埃雲螺旋落入黑洞中，劇烈的摩擦作用使這些物質的溫度升高到幾百萬甚至上千萬度（太陽核心溫度為1500萬度），然後在X射線波段釋放出黑體輻射。

此外，由於黑洞存在強大的磁場，這會導致噴流沿著磁軸方向運動，使它們從垂直於吸積盤方向的黑洞兩極噴射出來。最終，氣體和塵埃雲將會穿過黑洞表面，進入黑洞內部，不再復返，也不會輻射出任何電磁波。

雖然黑洞本身是不可能輻射出電磁波，但黑洞可能會存在一種特殊的輻射——霍金輻射，這是一種量子效應。在黑洞邊緣的空間中可能會隨機出現虛粒子對，其中負能粒子進入黑洞，正能粒子攜帶質能逃逸至遠方，這會導致黑洞慢慢蒸發。不過這種效應非常微弱，一個黑洞蒸發掉所需的時間比宇宙年齡要長得多。

X射線進入黑洞視界後一樣沒法逃逸，你看到「黑洞釋放X射線」其實是在視界外的吸積盤發出，由於圍繞黑洞高速旋轉的氣體相互劇烈磨擦導致溫度升到上億度甚至更高，就會釋放出高能X射線和可見光。而在星系中心那些活躍的超大質量黑洞就是類星體，從垂直於自轉軸的兩極發出更為強大的伽馬射線、X射線、紫外線和可見光，反而成為黑暗深邃的宇宙中最明亮的天體！

新聞報道里經常看到科學家通過觀測黑洞輻射的x射線來確定黑洞的存在。實際上，這些x射線是被黑洞俘獲的物質在高速墜向黑洞時，和吸積盤的氣體粒子摩擦產生極高的溫度而輻射出來的，並不是黑洞本身釋放的。

而且這些逃離的x射線必須處於黑洞的史瓦西半徑（Schwarzchild raduis）之外，不能進入事件視界。那麼史瓦西半徑是什麼呢？

通俗點說就是黑洞的重力場範圍，在史瓦西半徑內的物體,無論是光還是x射線，即使接近光速，也無法逃離黑洞。而史瓦西半徑外的物體,比如黑洞進食產生的x射線，是可以擺脫黑洞的重力場.進而被科學家觀測到的。

通過計算可知，太陽這麼大質量的黑洞，史瓦西半徑是3千米。

PS：未經同意不得轉載（圖片來源網路）

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！