如何寻找黑洞的方法如何寻找黑洞，如何寻找黑洞位置 _睿知

天文学家们如何找到离地球最近的黑洞？他们为何要研究黑洞？
由于黑洞的模糊性，即使黑洞发生在你的眼前，你仍然看不到它。就算黑洞观测不到，学者们又是如何观测的呢？并不是所有的黑洞都能被这些方法发现。我们首先需要明确的是。恒星的质量越大，吸引力越强。当引力越来越强的时候，会推动很多恒星移动。因此，人们通常会寻找黑洞，通常是在星系团的中心，甚至是行星的中心。自然星团的中心也在那里。天文学家可以通过记录恒星的自转轨迹来确定周围是否存在黑洞，因为很难记录单个恒星的轨迹。然而，多星是一个非常好的记录，天文学家正好利用了这一点。我们知道，所有的恒星都有一个公转周期。根据恒星公转周期的统计分析，可以得到恒星的大致质量和距离。然后根据恒星的轨道模拟，就可以得到一个完整的轨道，因为宇宙中有很多双星系统。天文学家根据太空中的各种高能X射线、变星等多种方法对黑洞进行预测和分析，确定黑洞是否存在。但是在一个恒星系统中，只有极少量的观测数据符合天文学家所做的精确测量，所以你会发现在恒星系统内部结构中发现的黑洞总数是非常少的。还是那句话，由于黑洞的不可识别性，即使世界各地都有发生，大家还是不清楚。可怕的是，一个孔径只有5CM的黑洞，相当于一颗木星，即便如此，它的眼睛也能毫不费力地撕裂地球。黑洞的产生和中子星的建立非常相似。产生黑洞的第一个标准是垂死的恒星。当一颗恒星即将死亡时，它的关键点在自身的吸引下逐渐聚集、坍缩、爆炸。所有化学物质逐渐汇聚，向中心汇聚，同时内部结构时空也在缩减。收集的原料在吸脂收缩的作用下被压成粉末，成为高密度的原料。当化学物质积累到一定程度，时间就会被扭曲，然后光线就无法释放到外界，从而产生黑洞。
如何找到黑洞
黑洞的产生过程与中子星相似；恒星的内核在自身重量的作用下迅速收缩，引发强大的爆炸。当核心的所有物质都变成中子时，收缩过程立即停止，被压缩成一个致密的星球。但在黑洞的情况下，由于恒星核心的质量如此之大，以至于收缩过程无休止地进行，中子本身在挤压引力本身的吸引下被压成粉末，留下的是密度难以想象的物质。任何靠近它的东西都会被吸进去，黑洞会变得像吸尘器一样。也可以简单理解为：通常恒星最初只含有氢，恒星内部的氢原子一直相互碰撞，产生裂变和聚变。由于恒星的质量，裂变和聚变产生的能量可以与恒星的引力相抗衡，维持恒星结构的稳定。作为裂变和聚变的结果，氢原子的内部结构最终发生了变化，断裂并形成了新元素——氦。然后，氦原子也参与裂变和聚变，改变结构，生成锂。以此类推，按照元素周期表的顺序，铍、硼、碳、氮会依次产生。在铁产生之前，恒星会坍缩。这是因为铁相当稳定，不能参与裂变或聚变，而铁存在于恒星内部，导致恒星内部能量不足以与大质量恒星的引力竞争，从而导致恒星坍缩，最终形成黑洞。像白矮星和中子星一样，黑洞很可能是由质量比太阳大20倍的恒星演化而来的。当恒星老化时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢)，中心产生的能量也快用完了。这样一来，它就再也无力承受外壳的巨大重量了。因此，在外壳的压力下，核心开始坍塌，直到最终形成一个小而致密的恒星，这才能够再次与压力平衡。较小的恒星主要演化成白矮星，而较大的恒星可能形成中子星。根据科学家的计算，中子星的总质量不可能超过太阳质量的三倍。如果超过了这个值，那么就没有力量与自身引力抗衡，从而造成另一次大坍缩。这一次，根据科学家的推测，物质将无情地向中心行进，直到它变成一个小体积，并趋于非常致密。而一旦它的半径缩小到一定程度(一定要小于史瓦西半径)，正如我们上面提到的，巨大的引力使得连光都射不出去，从而切断了恒星与外界的一切联系。——“黑洞”诞生了。根据科学家的计算，一个物体必须有每秒7.9公里的速度，才能在空中绕地球转圈，而不被地球引力拉回地面。这个速度被称为第一宇宙速度。想要彻底摆脱地球引力的束缚，至少要有11.2km/s的速度，也就是所谓的第二宇宙速度。也可以叫逃逸速度。这个结果是基于地球的质量和半径。但是对于其他天体来说，逃离其表面所需的速度不一定那么大。一个天体的质量越大，半径越小，就越难摆脱它的引力，脱离它的速度就越快。根据这个道理，我们可以这样想：可能存在一个质量很大，半径很小的天体，使其逃逸的速度达到光速。也就是说，这个天体的引力强大到连每秒30万公里的光都被它的引力拉着跑不出去。由于这个天体的光是跑不出去的，所以我们说话的时候看不到它，所以它是黑色的。
光在宇宙中跑得最快，没有任何物质的运动速度能超过光速。既然光跑不出这个天体，当然其他物质也跑不出。只要一切都被吸进去，就不可能再出来。就像掉进了一个无底洞。这样的天体被称为黑洞。我们知道，现在太阳的半径是70万公里。如果变成黑洞，半径会大大减小。到什么程度？只有三公里。地球更可怜。它的半径现在已经超过6000公里了。如果变成黑洞，半径会缩小到只有几毫米。那里会有这么大的压缩机，可以把太阳和地球缩小这么多！就像《天方夜谭》年的童话。黑洞太诡异了。但是，上述的事情并不是想象出来的，而是有严格的科学理论依据的。原来黑洞在晚年也变成了恒星，像质量相对较小的恒星，在晚年会变成白矮星；较大的会形成中子星。现在补充一下，较大的最终会在晚年成为黑洞。所以，综上所述，白矮星中子星和黑洞是恒星晚年三种变化的结果。现在发现了白矮星，发现了中子星，发现了黑洞？我们也应该找到他们。主要是因为黑洞是黑的，真的很难发现。尤其是那些单黑洞，我们现在无能为力。有一种黑洞更容易被发现，那就是双星中的黑洞。双星是两颗互相环绕的恒星。虽然我们看不到黑洞，但可以从可见恒星的运动路线来分析。原因是什么？因为双星中的每一颗恒星都是沿着椭圆路线运动的，而单星并不是这样运动的。如果我们看到天空中有一颗恒星沿着椭圆路线运动，却看不到它的‘伴星’，那就值得仔细研究了。我们可以测量恒星走过的椭圆的大小，以及它完成一周所用的时间。有了这些，我们就可以计算出看不见的‘同伴’的质量。如果计算出的质量非常大，超过了中子星可以拥有的质量，就可以进一步证明它是黑洞。在天鹅座中，有一对被命名为天鹅座X-1的双星。在这些双星中，一颗是可见的亮星，另一颗是不可见的。根据亮星的运动路线，可以推算出它的‘伴星’质量很大，至少是太阳的5倍。这么大的质量对任何中子星来说都是不可能的。当然，除了这些还有其他证据。所以，基本上可以肯定，天鹅座X-1中的隐形天体是一个黑洞。这是人类发现的第一个黑洞。此外，还发现有几对双星具有与天鹅座X-1相似的特征，其中可能存在黑洞。科学家们正在进一步研究它们。“黑洞”很容易被想象成“大黑洞”，但事实并非如此。所谓“黑洞”，就是这样一种天体，它的引力场强大到连光都逃不掉。
都说黑洞无法被观察到，如何发现它们的存在的？
目前人类还没有准确的技术能够在浩瀚的宇宙中准确的找出黑洞的相关技术。因为人们无法通过我们已经拥有的一些信息技术找到黑洞，因为在我们的知识中，黑洞可以吞噬一切，包括人类现在可以利用的信息技术。因此，人们正在利用一些与黑洞相匹配的相关现象来寻找黑洞，从而找到黑洞的位置。首先是第一点。它有一个吸积盘并释放能量。我们都知道黑洞会对周围的天体造成巨大的引力，而在这种巨大的引力下，天体会在黑洞周围被撕碎，这部分被黑洞撕碎的天体会在进入黑洞之前，带着黑洞的吸积盘绕着黑洞高速旋转。同时，在自转的过程中，这些天体的碎片温度会不断升高，最高温度可达数万度。吸积盘的两极产生两种射线，即X射线和Y射线。这两种射线会向四周传播信息，人类的探测器可以接收到这两种射线。还有一点就是黑洞有自己的特点。我们都知道黑洞的引力非常强，所以会非常强烈地吸引周围的天体。所以，如果一片星象中存在黑洞，那么黑洞就会使其周围的恒星运动异常。人类在观测宇宙的时候，一旦发现哪个星域，其恒星的运行出现异常或异常，那么很可能就是黑洞背后的幽灵。人们可以发现这个地区是否有黑洞。当然，即使人们可以根据黑洞的特征来搜寻黑洞，但我们探索黑洞的方法仍然非常有限，无法准确捕捉到身边的每一个黑洞。
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天文学家们是怎么找到离地球最近的黑洞的呢？他们为什么要研究黑洞呢？
天文学家是如何找到离地球最近的黑洞的？他们为什么研究黑洞？事实上，这一发现的灵感来源于去年年底在中国发现的一个恒星不变的大黑洞。他们使用了和其他人一样的方法。他们通过对大中型光学望远镜获得的恒星光谱仪进行分析，得出了恒星视线方向上的一些速度变化趋势，进而得出双星系统的运行规律。从视速度来看，它是一个双星系统，但实际上只能看到一颗恒星，这样就可以根据它的恒星光度质量(根据光度计算的恒星质量)、公转速度和公转周期时间来确定未知恒星的质量。根据这种方法，中国科学家发现了最大的恒星级黑洞。中国发现的最大恒星黑洞的隐形伴星。通过分析之前获得的大量光谱数据，欧洲南部的天文专家发现，在一个双星系统中，除了另一颗可见的伴星之外，还有一颗恒星围绕着另一颗不可见的恒星运行。这也是一颗白蓝星。根据它的光度，它的质量大约是5个太阳质量。它以大约40天的周期围绕看不见的伴星运行，而原始伴星则在很远的距离上与它们两者一起运行。根据其轨道运行速度的计算，这颗看不见的伴星的质量约为4.2个太阳质量。根据目前的理论，仅有的4.2颗具有太阳质量的不可见恒星是黑洞。最近在太阳系行星附近发现的黑洞很可能不是黑洞，但有人明确提出了另一种可能性。这颗看不见的未知恒星可能是一对互相环绕的中子星。如果两颗质量约为2.1个太阳质量的中子星在短距离内相互绕转，那么五颗太阳质量的恒星在长距离内同时绕转，这是可能的。在1100光年的距离上，只要相互环绕的两颗中子星的磁轴不朝向地球，那么这两颗中子星就是不可见的。但是，我认为明确提出这个观点只是一个断层。为什么不能简单一点？已经是三星系统了。为什么一定要弄个四星的系统软件？你要求三星同意了吗？无论如何，中国科学家寻找恒星黑洞的突破方法早已被更多的研究团队所选择，未来应该会发现更多隐藏的暗星。
天文学家如何寻找黑洞
利用黑洞的引力。对于恒星黑洞，只能在双星系统中找到。双星系统中的黑洞会吸收其伴星的物质，并在吞噬这些物质的过程中释放出大量的X射线。如果双星系统中一颗看不见的子星是X射线源，其光度无规律变化，质量大于中子星质量上限，那么它很可能就是黑洞。和银河系中心的巨大黑洞。它们还发出大量的辐射(无线电、x光等。)吸收物质时。一般认为星系中心存在这样的黑洞。

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银河系究竟有多少个黑洞？科学家是如何找到黑洞的？
我们看不到风，但我们可以看到风吹时树叶的移动，我们可以听到风吹的声音。同理，虽然我们看不到黑洞，但是我们可以根据黑洞对周围事物的作用来识别黑洞的性质。方法一：太阳，围绕黑洞运动的恒星，是离我们最近的恒星。太阳系还包含八颗行星、几颗矮行星、卫星、尘埃等等。太阳系的规模是现在的人类无法逾越的，但实际上，太阳系只是银河系3000亿个恒星系统中的普通一员。银河系中心潜伏着一个超大质量黑洞，名为人马座A* (Sgr A*)，距离我们26万光年。幸运的是，太阳系并不围绕这个超大质量黑洞运转，所以对我们的生活干扰很小。超大质量黑洞附近的恒星就没那么幸运了。他们围着人马座A*转，命运岌岌可危。在引力的作用下，这些恒星的所有轨迹都应该首先服从超大质量黑洞的安排。1931年，射电天文学家探测到来自人马座方向的无线电信号，1974年，证实该区域的无线电发射非常强烈。这些现象引起了科学家的注意，并推测可能隐藏着一个超大质量黑洞。从20世纪90年代开始，国际天文学家联合起来，花费了大量的精力来克服远距离和许多障碍的挑战。通过观测恒星发出的红外波，他们对银河系中心区域多颗恒星的运行轨迹进行了长时间的连续监测。终于在2009年，根据16年收集到的28颗恒星的运动轨迹，确认了人马座A*的身份，证实了它拥有惊人的430万倍太阳质量[1] 。方法二：电磁辐射“小尺寸大光度”天文学家在银河系中除了超大质量黑洞人马座A*之外，还发现了大约20个恒星级黑洞。这些发现是基于科学家能够从黑洞方向观察X射线，提高了寻找黑洞的效率。黑洞会吞噬它周围的所有物质，包括气体。气体黑洞周围形成涡旋吸积盘。吸积盘比黑洞大得多，可以达到事件视界的几倍甚至几万倍。气体落入黑洞时，一部分势能会转化为光和热，能量转化效率高达6% ~ 40%[2] 。所以黑洞虽然是黑的，但是它的吸积盘是亮的。地球附近的天文学家可以接收到这些黑洞吞噬气体时释放的X射线，从而识别黑洞。方法：黑洞和大质量天体的融合引发了一次重量级的引力事件。2015年9月14日是人类天文观测史上的一个重要里程碑。科学家掌握了通过引力波寻找黑洞的技术。激光干涉仪引力波天文台(LIGO)探测到了距离地球13亿光年的两个黑洞碰撞产生的引力波[3] 。此后，引力波探测技术共接收到11次引力波信号(截至2020年2月20日) 。方法四：拍一张黑洞光环的照片。黑洞吸积盘内部区域有一个明亮的晕圈，距离黑洞中心2.4-2.6倍活动视界半径。把这个光晕拍下来，就能反映出黑洞的黑暗。