14.20
事件视界定义了黑洞周围的一个边界,在此边界内,逃逸速度超过光速。
由于光子无法逃逸,事件视界内部发生的事件无法被观测到。那么,天文学家如何探测黑洞呢?
黑洞巨大的引力会吸引其附近的任何物质。当这些物质落入事件视界时,会在事件视界周围形成一个类似漩涡的盘状结构,称为吸积盘。
在事件视界外侧,物质的运动速度略低于光速。以相对论性速度运动的粒子相互作用,从而提高吸积盘的温度。在极高的温度下,物质会发射出X射线,天文学家可利用空间望远镜探测到这些X射线。
通过观测靠近星系中心的恒星轨道周期,可以探测到其中心的超大质量黑洞。利用开普勒行星运动第三定律,可估算此类黑洞的质量。
虽然黑洞在 20 世纪 20 年代在理论上被假设,但直到 1970 年代它们仍然处于观测天文学的领域之外。
它们的《近亲》是中子星,中子星几乎完全由相互堆积的中子组成,使得它们密度极高。 中子星的质量与太阳相同,但直径只有几公里。 因此,其表面的逃逸速度接近光速。
直到 20 世纪 60 年代,第一…