宇宙的终极宿命,会是彻底“黑化”吗?|理性派对第三季( 五 )


黑洞的“味道”怎么样?
段玉龙:说完了外形 , 那假设我们在宇宙当中路过一个黑洞 , 到底能闻到什么味道?或者从黑洞当中会散发出什么样的东西?
张双南:我们把黑洞发出的光信号叫做“色” , 这属于被我们“看”到的 。我们还有“听” , 中国菜里面也有这种说法 , 比如拔丝土豆和锅巴的“滋……”声 。黑洞也有声音 , 它的声音就是引力波 。那“味”就是我们闻到的跑到我们鼻子里面的各种分子了 。
黑洞附近有喷流 , 它会将“吃”不进去的东西“吐”出来 。黑洞的引力的范围很大 , 一开始它很贪婪 , 见啥吸啥 。但吸到附近的时候又发现胃口不行 , 咽不下去 , 就从两头喷出来 。这个扔出来的东西 , 如果大家说味道也是可以的 。
它喷出的物质既有速度低的气体 , 也有速度非常高的气体 , 里面各种成分都有 , 甚至可能有能量非常高的宇宙射线 。黑洞还是能在宇宙中干非常多事情的 。
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喷流即天体喷出的狭长、高速、定向物质流 。图中为M87星系中心超大质量黑洞喷出的喷流 , 在宇宙中延续尺度达5000光年 。来自:NASA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
张帆:宇宙射线能到铁的原子核 , 所以硬要说的话 , 黑洞应该像是舔血的味道 。
张双南:还有中微子 , 在南极的冰立方中微子探测器看到过 。冰立方是非常有想象力的 , 在南极的冰盖里面探测中微子 。有一天 , 它发现有一个中微子从某个黑洞的方向出来了 。在天上的伽马射线望远镜也发现这个黑洞正好在活动 , 所以科学家就猜测这个被探测到的中微子是这个黑洞活动时产生的 。
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冰立方中微子天文台位于南极点冰盖上 , 主体是地下86个深孔内长度2千米有余的弦 , 每根弦最下方的1千米部分悬挂有60个光电倍增管 。在2017年 , 冰立方中微子天文台发现一个能量极高的中微子 , 被认为来自超大质量黑洞的喷流 。来自:IceCube Neutrino Observatory
段玉龙:黑洞会有什么样的味道 , 其实就是在说黑洞能释放出什么?
张双南:就是电磁波、引力波、中微子、高能量的宇宙射线 , 这就是黑洞所释放出的各种各样的东西 。
张帆:你能直接看到那些东西当然更好 , 但是更普遍的办法是通过黑洞的引力看见 。黑洞虽然“黑” , 不能被肉眼直接看到 , 但如果你能看到恒星在绕着一个莫名其妙、什么都没有的地方转 , 而且转速特别快的话 , 这个时候就很有可能是黑洞 。离我们最近的一个黑洞 , 就是通过看到有两个恒星绕着它转发现的 。
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在2020年 , 科学家通过两颗恒星的运动(蓝色) , 推测出了这个三体系统中存在着一颗黑洞(红色) 。这个黑洞距离地球仅有1000光年 , 在晴朗的夜晚 , 甚至用肉眼就能看到围绕着黑洞的两颗恒星 。来自:ESO/L. Calada
人类能制造出黑洞吗?
段玉龙:那二位老师觉得 , 咱们有没有可能未来也人造一个黑洞?
张双南:原则上来讲还是有可能的 , 但是在可以预见的未来其实做不到 。之所以说有可能 , 是因为根据爱因斯坦的质能关系 , 任何能量都是可能变成质量的 。所以我们如果造足够强的对撞机 , 两个粒子的能量加速到非常高并碰撞了之后 , 这个能量在转化成物质的过程中是有可能转换成黑洞的 。就是说量子黑洞有可能在对撞机里面造出来 。