宇宙“怪兽”：诺贝尔奖为何聚焦黑洞研究？

来源：科普承德

10月6日，英国人罗杰·彭罗斯、德国人赖因哈德·根策尔和美国人安德烈娅·盖兹因在黑洞研究中做出的贡献而被授予2020年诺贝尔物理学奖。黑洞是什么？怎么识别？阿根廷布宜诺斯艾利斯经济新闻网盘点了上述问题。

什么是黑洞？

理论认为，黑洞是恒星演化的最后阶段，是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃逸的天体。但并非所有恒星都会变成黑洞，黑洞仅由非常巨大的恒星演变而成。当这些恒星的生命耗尽时，将以灾难性且不可阻挡的方式坍塌，同时形成一口“引力井”。

报道称，爱因斯坦1915年提出的广义相对论可以解释黑洞的原理。这些宇宙“怪兽”的引力大到什么都无法逃脱，无论是物质还是光，无论是什么波长。作为宇宙中的最快速度，如果光都无法从黑洞逃脱，那么其他东西更做不到。

如何识别？

天文学家试图通过围绕其周边的物质形成的明亮背景来观察这种“怪兽”。专家指出，通过观察周围环境可以看到发生了什么。经过推断可以发现，有某种东西“吞噬了”一切。

另一方面，在巨大的引力作用下，最靠近这些“怪兽”的恒星被拉伸后变成扁平结构，其气体被加热到极限温度。　

报道称，事实上，超大质量黑洞是天体物理学的一个谜，尤其是黑洞变大的方式以及它们的形成是许多研究的焦点。科学家认为，黑洞以空前的速度吞噬了其周围非常密集的星系发出的所有气体。由于黑洞是不可见的，因此只能通过对比观察，看看在它们周围发生了什么现象。史上首张革命性的黑洞图像于2019年4月向全世界公布。

宇宙中有多少种黑洞？

科学家认为，根据不同大小可以分为恒星级黑洞、星系中心超质量黑洞和原始黑洞。大质量恒星在引力坍塌后形成的黑洞就是恒星级黑洞，其质量是太阳的几十倍甚至上百倍；而那些质量是太阳数百万甚至数十亿倍的是星系中心的超质量黑洞；此外，宇宙中还存在很多小型黑洞，它们被认为是在大爆炸时形成的质量很小的原始黑洞。

报道指出，目前的理论普遍认为，在大多数星系的中心都存在一个超大质量的黑洞，还有成千上万的恒星级黑洞。已知距地球最近的黑洞在大约1000光年以外。

这是人类史上首张黑洞照片。新华社发（事件视界望远镜项目组 供图）