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simon81620 2010-10-1 08:20

科學家最新解密 揭開黑洞無休止吸收能量之謎

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“吞”:黑洞周圍形成“加速圈”,吸取周圍氣體、光線等。<br />
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“吐”:黑洞外盤旋的磁場攪動加速圈,形成480公里/秒的超強風,從而釋放出能量。<br />
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來源:資訊時報&nbsp;&nbsp;<br />
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NASA科學家最新解密:電磁風幫助黑洞“消化” <br />
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一直以來科學家們都知道,宇宙黑洞是靠狂吞周圍星體的氣體、光<br />
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線來不斷膨脹。但關鍵問題是這個“怪物”的胃口就算再大,這樣<br />
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一直無休止地“大吃大喝”,它是怎么辦到的?近日,美國航空航<br />
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太局(NASA)的一個由科學家約翰·米勒牽頭的小組首次為這個疑<br />
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問找到答案:那就是“吞”下去的,最終必然會“吐”出來。只有<br />
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這樣宇宙才可能保持平衡。 <br />
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平衡依靠“水車”原理 <br />
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黑洞靠強大的引力不斷吸收周圍星體氣體。在此過程中,氣體開始<br />
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脫離原本的運行方向並向黑洞偏離,由此形成“角動量”(描述物<br />
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體繞軸運動的物理量,編者注),也就是說黑洞可以由此源源不斷<br />
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地吸收能量。被改變方向的氣體使黑洞周圍逐漸形成一個個越來越<br />
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大、被稱作“加速區”的圓環。在“加速區”裏,大量熾熱氣體繞<br />
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著黑洞旋轉。 <br />
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隨著氣體越吸越多,黑洞必須分流已有的角動量,以便為持續湧進<br />
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的能量提供空間。打個比方說,就像一個巨大的水車,為了保持旋<br />
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轉,它必須在裝入水的同時釋放出等量的水。黑洞也是如此,它必<br />
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須在吸收角動量的同時釋放出同等的能量。 <br />
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兩種方式助黑洞釋放 <br />
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分子之間相互碰撞的巨大摩擦力是黑洞釋放角動量的方法。不過有<br />
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天文物理學家懷疑這並不是唯一的釋放途徑。解答這個疑問正是引<br />
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起米勒及小組成員約翰·雷蒙德、丹尼·史蒂夫斯的興趣所在。 <br />
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他們認為,除了摩擦力外,磁場風也能幫助黑洞釋放能量。旋轉的<br />
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磁場風在“加速區”中可達到每秒480公里的高速度,部分角動量<br />
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因此被它“驅趕”回宇宙空間。最終,研究小組認為,分子摩擦和<br />
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磁場風使吸入黑洞的能量和被釋放的能量得以平衡,將氣體吸入黑<br />
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洞,並照亮整個夜空。 <br />
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為了證明他們的理論,米勒和同事用電腦模擬了磁場風,再透過<br />
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Chandra X射線望遠鏡觀測銀河系黑洞風,並比較兩者的特性。<br />
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最終,Chandra發回的資料顯示,黑洞風的運行方式與電腦模擬的<br />
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磁場風完全相同。這個結果讓米勒等人非常興奮,不過米勒仍然冷<br />
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靜地表示,證明磁場風的存在仍只是他們探索黑洞成長原因過程中<br />
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邁出的第一步。(艾丹) <br />
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難倒霍金的黑洞 <br />
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1975年,英國著名物理學家史蒂芬·霍金提出“黑洞悖論”,<br />
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聲稱黑洞形成後,開始向外輻射能量,最終將因為質量喪失殆盡而<br />
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消失。一旦黑洞消失,吸入黑洞中的資訊也就喪失了。這個理論讓<br />
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霍金一炮成名。然而在2004年7月,霍金推翻了29年前自己<br />
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的理論。他表示,黑洞不會將進入其邊界的物體的資訊淹沒,反而<br />
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會將這些資訊“撕碎”後釋放出去。
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