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黑洞和暗物質本來都不能被看到,但是它們的這些現象暴露了其蹤跡

黑洞和暗物質這兩種東西本身不發光,按道理講是不可以被看到的,然而如今科學家們已經確定它們是確實存在的,這又是怎麼回事呢?

先說黑洞,黑洞最早其實是愛因斯坦相對論中預言出現的一種天體,他認為物質和能量緻密到一定程度的話,引力大到將使得光也難以逃脫,然而他本人又認為這種天體是不可能存在的,因為這樣的天體的特徵太為極端了,但是後來有科學家認為這種天體應該存在,再後來的天文觀測才發現黑洞確實是存在的。

那麼天文學家們是如何在天文觀測中發現黑洞的呢?其實雖然黑洞本身不發光,理論上講我們永遠無法看到黑洞的表面,但是由於它們的引力非常強大,所以會對周圍的天體造成影響,比如如果黑洞附近有一顆恆星,那麼恆星就會受到黑洞引力的影響對其作繞行運動等,這樣的話雖然我們無法看到這個黑洞,卻可以憑藉那附近的恆星的造繞行運動而巧妙地確定它的存在。

而如果黑洞和恆星的距離足夠近的話,那麼黑洞的強大引力又可以吸食恆星上的氣流,這樣恆星就會出現一條長長的尾巴,而且這個尾巴的末端會直通到黑洞上,並在黑洞的周圍形成一個吸積盤,這個吸盤會發出極為明亮的光輝,那麼科學家們就可以通過恆星和黑洞的繞行運動而判斷吸積盤中天體的質量有多大,到底是不是黑洞等,根據黑洞的形成理論,只要吸積盤中的天體的質量超過太陽的三倍,基本就可以確定它是一個黑洞。

在我們銀河系的中心,有大量的恆星在圍繞一個超大質量黑洞運行,科學家們根據恆星的質量和運行速率計算出這個黑洞的質量可達太陽的431萬倍,幾十年來,科學家們都在依靠大型天文望遠鏡深入研究這個叫作人馬座a*的超級黑洞,雖然還沒能目睹這個黑洞的真面目,但是它對周圍時空以及恆星等天體的影響一目了然。

再說暗物質,這種東西幾乎不會和可見物質發生反應,也不會有電磁波出現,因此理論上講,我們也許永遠無法看到它,但是暗物質由於質量龐大,它仍然可以對星系星雲等大質量天體產生影響,那麼我們就可以通過它們的相互作用巧妙地發現它的存在。

在整個宇宙中,我們用肉眼或者用天文望遠鏡看到的物質只佔整個宇宙的5%左右(一說4%),暗物質佔到了宇宙量的26.8%(一說21%),是可見物質的5倍多,不過暗物質目前仍然無法直接觀測到,但是卻可以通過它對星系的作用以及引力透鏡現象間接觀測到。另外也可以通過計算星系組成和旋轉的狀態計算出暗物質的多少,因為暗物質在星系組成中起著相當重要的作用,如果沒有暗物質,那麼龐大的星系中的恆星星雲等要麼會縮成一團,要麼四散飛開,所以還是有些現象暴露了這些隱形物質的蹤跡。

當然,最開始的時候,黑洞和暗物質都是在一些理論假說中出現的,但是隨著天文觀測方面的進步,科學家們已經可以通過它們一些現象間接地看到它們的存在,特別是暗物質,或許在不遠的將來,可以看到關於它的更直觀的證據。


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