第一個黑洞是怎麼被發現的?
黑洞事實上還沒被直接證明,天鵝座X1也只是因為檢測到的X射線很強,而黑洞形成為有吸積盤導致周圍氣體纏上大量的X射線。所以黑洞周圍有X射線,而X射線並不能證明是黑洞,是一個充分非必要的關係。當然了,直接證明很難。所以近乎可以認為天鵝座X1就是一個黑洞
義大利裔美籍天體物理學家Riccardo?Giacconi領導了美國的探險者42號衛星,即UHURU(烏呼魯)衛星。
它攜帶的兩個探測器分別能達到0.5 和1度的定位精度,並且將探測時間從以前的分鐘提高到年的量級。
因為設備的支持,它監測到了恆星級X射線源的光變現象(Cen X-3,震蕩周期4.3秒)。
Giacconi教授排除了超新星爆炸的可能性,確定此現象是來自一個穩定系統。
他提出了雙星引力能釋放的模型。當雙星系統之一是中子星或黑洞時,伴星的氣體通過系統的羅歇瓣落入緻密星的引力勢井,形成氣體的吸積盤。
吸積盤上的物質引力能部分轉化為X射線輻射出來從而被我們觀測到。
這在當時是新發現的能量釋放方式,
它的效率比核裂變要高100倍。
UHURU衛星計劃發現超過了300個X射線源。其中最為有價值的工作是它對天鵝座X-1的長期觀測,發現其X光強度每秒會發生數次波動。
排除其他可能後,Giacconi推測出了一顆伴星。
1971年,天體物理學家們終於確定了天鵝座X-1的看不見的伴星的質量超過了Oppenheimer極限,達到了驚人的8.7倍太陽質量。
這很可能是人類首次間接觀測到黑洞
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天體物理學家小傳(1):里卡爾多·賈科尼 - 蕭半楊的文章 - 知乎專欄
關於黑洞的理論推測:按照黑洞定義,它不能發出光,我們怎麼能推測到它?但是,黑洞仍然將它的引力作用在周圍的物體上。
一、天文學家觀測了許多系統,在這些系統中,兩顆恆星由於相互圍繞著運動,其中只有一顆看不見的伴星運動。但是這時候,你不能就百分之百的說,這顆伴星就是黑洞--它也可能僅僅是一顆暗淡的看不見的恆星而已。這種系統中有一個叫做天鵝X-1的那樣,也就是強X射線源,距離地球大概6000光年。
二、對此現象的最好解釋是,物質從可見星的表面被吹起來,當它落向不可見的伴星時候,形成螺旋狀運動(水從浴缸流出的狀態類似),並且變的非常熱,發出X射線(小圖b)。
大圖片裡面的(小圖a)所示,兩個恆星更亮的那一個是天鵝X-1,包含一個黑洞和一個正常恆星。它們是依照下圖描繪的方式進行相互公轉的。一個正在公轉的黑洞的強大引力場正從它的伴星撕開物質,產生了朝著事件視界(事件視界是從黑洞中發出的光所能到達的最遠距離,也就是黑洞最外層的邊界。)旋進的吸積盤。以X射線形式釋放出巨大的能量是黑洞的一個特徵現象。
三、為了使以上這些的機制和現象起作用,不可見物體必須非常小,像白矮星,中子星或黑洞那樣。通過觀測那顆可見星的軌道,人們可以確定不可見物體的最小的可能質量,在天鵝X-1的情形,大約是太陽質量的6倍。按照昌德拉塞卡(昌德拉塞卡是美國理論物理學家,早期從事恆星內部結構理論的研究。他利用完全簡併的電子氣體的物態方程建立白矮星模型,導出白矮星的質量上限是太陽質量的1.44倍。這就是著名的昌德拉塞卡極限,如果超過這個界線,恆星將坍縮成中子星、黑洞)的結果,它的質量太大了,既不可能是白矮星,也不可能是中子星。
=====因此看來,它只能是一個黑洞!這是對目前觀測的最合理自然的解釋。
整理自霍金《時間簡史》。
天鵝座X- 1,已下內容來自互動百科:
「在1964年的一次火箭發射任務中,美籍天文學家Riccardo Giacconi本想檢測月球的X射線輻射量,卻意外地發現了天空中出現神秘的X射線源,方向位於銀河系的中心附近。後經證實:這個X射線源來自天鵝座,是一個由藍超巨星(HDE226868)和一個緻密星構成的雙星系統,這個緻密星已經被確認為大約為8.7倍太陽質量的黑洞。這不僅是人類發現第一個來自遙遠深空(除了太陽)的X射線源,也是迄今從地球上所監測到的最強X射線源之一。
[1]」
我在照片上發現了一個黑洞,我認為是真正的宇宙黑洞,看到它是因為它在明亮的背景中;又發現了幾個,也是黑洞。
只要這幾張照片本來不曾修改這裡,那麼就應該是真的。(這是哈勃望遠鏡拍的,應該沒有作假)
它的視界大約是內核(暫時按照中子星的特點研究它)直徑的4倍,以前說:內核看不到,有幾個可能的原因之一看到了內核,與以往的想法不一致。
1、黑洞的初始條件是光走到視界邊緣時,能量消耗殆盡。起點是以內核無限小的中心點。實際內核是有體積的、有高溫的。
2、也許這個內核質量小於奧本海默極限質量,所以看得見內核,但是從黑洞的直徑來看,應該大於極限質量。
3、黑洞當初就沒有很具體的定義,只是說:進入視界的光線跑不出來,讓大家想當然的認為,看不見任何內部的光線。
4、理論上的內核無限小,使人產生了誤解:內核(中子星)的密度是2~3X10^15g/cm^3,那麼體積就是一般物體的1/(3X10^15),也確實很小,但是對於巨大的質量,它又有了體積、直徑。就像氣體狀態方程,對於接近氣體液化溫度的氣體是不適應的,計算出來的體積不符合實際,比實際小很多。對於極限狀態的黑洞,也應該是一樣的道理。
5、看圖片,如果體積真的很小(只要再比現在的體積再小一個數量級),那光線真的發不出了,可是理論上密度2~3X10^15g/cm^3,與3X10^14或3X10^16又有多大差距吶?
6、還有一個也許是內核可見的原因:內核極熱,發出的光雖不是艾丁頓光度,也達到了極高的頻率。
7、紅矮星的邊界與中心在顏色上,是不會有差別的;但是內核由於強大的引力,邊界要明顯色溫低於中心區。這個就是邊界色溫低於中心區。
8、根據萬有引力公式,最初接近「0」距離的地方,潮汐力也是最大的,也就說:不要小看內核的體積,一點距離,就減少了光的很多能量損失。
9、什麼東西又沒東西、光線還不能穿過(外部光線穿不過,內部光線可以穿出)?只有黑洞。
(我不是專業的天文工作者,關於這幾點分析,有不同意見歡迎指導,也在完善。請吃雞蛋,莫管其他)
(201708-141830第三次修改,151020第四次,161635第五次)
一些深入人心的觀念、圖片,阻礙了專家發現黑洞。
恆星的形成是有外部條件的:
1、必然依託星系核。在星系裡形成恆星,而不會孤立形成;孤立存在的都是末期的恆星或者說存在年代久遠的。
2、假設是恆星,恆星既已形成,與行星(或星雲)應有界限,不應該漆黑一團。
3、目前所謂的恆星吸積盤,不會是黑色的球體,這麼多個,應該有不同的傾斜角。
4、「吸積盤」應該有環繞的弧形雲帶。
我還在分析相關圖片,向大家解釋它為什麼確實是黑洞。過天加發圖片
有技術資料,歡迎惠贈。謝謝
怎麼回答呀?
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