孩子问起黑洞怎么解释 怎么给孩子讲解黑洞

黑洞作为宇宙级最神秘的事物，往往对小朋友有着致命的吸引力，随着人类史上首张黑洞照片发布，孩子对于黑洞的疑问会越来越多，那么孩子问起黑洞怎么解释？怎么讲解黑洞？下面八宝网带来介绍。

孩子问起黑洞怎么解释？

黑洞真的是个洞吗?

NO.它是个天体，或者说星球。

一切起源于一颗足够大的恒星——有多大呢?至少要比20个太阳质量还大。

当这颗恒星衰老时，它的热核反应耗尽了中心燃料，内部能量不足，不足以支撑巨大的外壳，就开始向中心坍缩。最后坍缩成一个体积很小、密度近乎无限大的质点：

这就是奇点，也就是黑洞所有质量的集中点：

而在奇点周围会形成一个非常强大的引力界面，我们把它叫作“视界面”：

任何物体一旦进入这个界面，就会被强大的引力吸进去，连光也不例外。

你知道，我们看见一个物体，是因为有光;

而一旦光也被吸进去了，形不成反射，我们就看不到了，

所以，这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为“黑洞”(black hole)。

宇宙中的黑洞是怎么被发现的?

科学家们发现在一些被X射线望远镜发现的双星(由一个致密星和另一个正常恒星组成)中，致密星的质量比中子星的质量上限(约为3倍太阳质量)还大，但半径却差不多，因此认为这些引力极强的致密星只能是黑洞。

目前在银河系中已发现20多个黑洞X射线双星，它们的黑洞质量大约是太阳质量的5到20倍。

黑洞剪影的模拟图像：广义相对论预言剪影是圆形的(中)，其他理论则预言了不同的形状(左、右)。图片来源：D. Psaltis and A. Broderick

最近几年，地面激光干涉引力波天文台(LIGO) 已宣布已探测到11对双黑洞并合产生的引力波，这些黑洞的质量都是几十个太阳质量。

天文学家通常把这些质量为几个到一百个太阳质量的黑洞叫恒星级黑洞。

二次世界大战后，雷达技术广泛用于射电天文，许多宇宙射电源被发现。这些射电源的光学像有的看起来很像恒星，但光谱观测显示它们本质上不是恒星，而是谱线有巨大红移的银河系外遥远天体。

这些被称为“类星体”的活动星系核能辐射出比银河系高成千上万倍的能量，其发光原理不能用核反应来解释。

科学家们认为类星体的能源来自于其中心质量极大的黑洞吸积周围物质所释放出的巨大引力能↓

后来的观测表明像我们银河系这样的正常星系中心也存在质量在百万太阳质量以上的黑洞，只是因为这些正常星系中心的黑洞周围没有多少可供吞噬的物质，所以其表现不如类星体中心的黑洞“活跃”，无法释放像类星体那样巨大的能量。

天文学家把类星体和星系中心质量在百万到百亿倍太阳质量的黑洞叫超大质量黑洞。

那么宇宙中是否存在介于恒星级黑洞和超大质量黑洞之间、质量为几百到几十万倍太阳质量的中等质量黑洞呢?

天文学家虽然在一些近邻星系的极亮X射线源中似乎已找到中等质量黑洞存在的迹象，但还需更多的观测予以证实。

都说黑洞看不见摸不着，那么给黑洞拍照时，我们在拍些什么?

苟利军表示，黑洞本身不发光，但是黑洞周围通常都会有一个吸积盘，吸积盘有比较强的辐射或者说是发光的，所以在明亮吸积盘的衬托之下，黑洞就会产生一个所谓的黑洞阴影。这次的观测就是通过观测黑洞本身及其临近区域，看到黑洞的阴影。

都说黑洞会吞噬掉很多东西，那它吸进去的东西都去哪里了?

专家表示，这的确是一个非常有趣的问题，在被吞噬的过程当中，物质都首先会被撕裂成一些最基本的粒子，然后很可能在黑洞的内部又进一步发生其他的物态变化，具体会发生什么样的过程，我们并不是特别的清楚。

经典的理论认为，掉到黑洞里的物质都会朝着中心的奇点运动，最后会聚集在那里。随着聚集的物质越来越多，质量也会变得越来越大，黑洞的半径也会变得越来越大。

为什么花这么多钱给黑洞拍照?有什么意义和价值呢?

专家说，因为是第一次看到黑洞，所以满足我们黑洞模样的好奇感，另外从科学的角度还可以提供很多的信息，帮助我们了解气体在黑洞内区真正的运动状态。

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