现代科学认为,我们的宇宙诞生于138亿年前的奇点大爆炸,奇点是一个质量无限大、能量无限大、密度无限大、热量无限大、体积无限小的点,这个点爆炸以后我们的宇宙快速的向四周膨胀,经过138亿年的时间宇宙才变成我们现在所看到的样子,宇宙中的恒星、行星、彗星、小行星、中子星等等都是宇宙大爆炸的产物,不过根据科学家的研究发现,我们所能够看到的物质,仅仅占到宇宙总质量的百分之5,看不到的物质占到了宇宙总质量的百分之95,而这些看不到的物质被称为是暗物质和暗能量,它们不发射或吸收电磁波,但是通过引力影响星系运动,暗物质可能由未知的粒子构成。
人类作为地球上最有智慧的生命,从诞生以后就开始不断地研究和探索宇宙的奥秘,随着人类科技的进步,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快,目前人类在宇宙中发现的最为神秘的天体就是黑洞和中子星,在1932年的时候,科学家提出了可能存在完全由中子组成的天体,在1934年的时候,物理学家沃尔特.巴德和弗里茨.兹威首次提出了中子星的概念,认为超新星爆炸后的恒星核心可能坍缩成这种极端致密的天体,超新星爆发是恒星演化过程中一种剧烈的爆炸现象,具有非常巨大的能量释放和明星的天文观测效应。
一般大质量的恒星(8倍太阳质量)在核心燃烧耗尽之后,核聚变开始停止,无法产生足够能量对抗引力,恒星核心开始快速坍缩,核心的温度和压力会在瞬间增加,引发一系列复杂的物理过程,最终导致外层物质以非常快的速度向外抛射,形成超新星爆发,超新星爆发瞬间光度快速增加,能够在短时间内释放出相当于太阳数十亿年的辐射的能量总和,在这种极端的条件下,中子星才可能会出现,在1967年的时候,英国剑桥大学的安东尼·休伊什团队首次发现脉冲星PSR B1919+21,后来证实为高速自转的中子星。这一发现被认为是20世纪最重要的天文发现之一。
一颗典型的中子星直径只有20到30公里,质量大约在太阳的2-3倍左右,是大质量恒星演化到末期的产物,这个时候的恒星内部受到的挤压力,已经压垮了原子,让电子和质子融合成为中子,最终变成了中子星,中子星表面的温度非常高,已经超过了1000万摄氏度,要知道我们的太阳表面温度仅仅600摄氏度,中子星的能量辐射强度是太阳的100万倍,每秒钟释放的能量足够供地球使用数十亿年,一些中子星能够释放出强烈的X射线和Y射线,甚至引发宇宙中最剧烈的爆炸。部分中子星每秒自转数百或者数千圈,转速极限理论上限能够达到每秒3000转。
中子星以极致密度、温度和磁场,以及极端物理特性,成为宇宙中最暴力的天体之一,根据科学家的研究发现,一立方厘米的中子星就重达10亿吨,相当于把珠穆朗玛峰压缩成了一粒沙子,如果把地球变成中子星,体积也只有葡萄大小,在这种情况下,如果地球上突然来了一勺中子星,将会发生什么情况?科学家认为一旦中子星物质离开其母星的高压环境,中子物质会快速膨胀然后释放出压力,如果1立方厘米的中子星物质保持完整,10亿吨的质量就相当于地球上的10座珠穆朗玛峰,地球的重力远远不如中子星,所以这勺物质并不会以惊人的速度坠落,而是像一颗超大陨石一样砸向地球。
如果落在陆地上,那么它会瞬间穿透地壳,钻入地幔,就像是切豆腐一样干净利索,地球上所有固体在它的面前密度都不如空气,10亿吨集中于1立方厘米,还可能会导致局部引力远超过地球平均值,附近的物质都会被它吸附,形成一个小型黑洞的效应。除了这个可能性之外,还有的科学家认为,中子星来到地球的瞬间,可能会衰变成质子和电子,同时释放出巨大的能量,一立方厘米的中子物质解压,释放的能量相当于25万吨TNT的炸药,是广岛原子弹的16倍,能够在瞬间摧毁城市。如果一整颗中子星来到地球的话,释放出的能量会超过地球的结合能,相当于将地球上的所有物质分离,从一颗星球变成一群小行星碎片。
如果说中子星没有爆炸,那么这10亿吨的物质会一直向地下沉,最终穿过地壳和地幔,然后在地核附近保持稳定,对于地球上的生物来说,这将是灾难性的毁灭,地幔主要是由固态岩石构成的,但是在高温高压下存在可能流动的软流层,一旦地壳和地幔被击穿,软流层的岩浆会快速向上喷射,引发超级火山喷发、地震和海啸,这些地质活动可能会持续数月或者更长的时间,导致地球表面的温度快速上升,大量的毒气释放,对生态环境造成严重的破坏。地壳穿透会破坏地板之间的平衡,引发全球性的地壳运动。地震、断层活动可能会导致陆地分裂或者合并,山脉和海洋地形发生剧烈的变化。
地球内部的物质大规律的运动,可能会改变地球的质量分布,从而影响地球的自转和公转,地壳和地幔被击穿以后,地球内部的高温和高压环境会使得岩浆冷却凝固,慢慢填补空洞,地幔物质的上涌和地壳运动也会在数千年内重新形成,但是这一过程对于人类来说是灾难性的,所以对于地球来说,根本无法承受1立方厘米的中子星,这种极端的物质非常可怕,看到这里,可能很多人会产生一个疑问,就是中子星和黑洞到底谁更加厉害?黑洞是一种质量巨大、密度极高、引力强大到连光都没有办法逃逸的天体。在18世纪的时候,英国学者约翰.米歇尔根据牛顿的万有引力定律,首次提出可能存在一种暗星,其引力强大到连光都没有办法逃逸。
在1916年的时候德国天文学家卡尔.史瓦西首次通过计算爱因斯坦的广义相对论方程,得出了一个静态对称星体坍缩到临界半径时会产生奇异现象,即视界,这一理论被称为是史瓦西解。由于黑洞非常神秘,所以人类早期的时候只能够推测黑洞的存在,根据广义相对论,大质量天体可使周围时空发生弯曲,光线在经过这些天体附近时,路径会因时空弯曲而改变,黑洞强大的引力场会使得光线明显弯曲和聚焦,产生引力透镜现象,科学家通过观测光线的这种异常弯曲和聚焦,来推断黑洞的存在。若一个区域存在黑洞,它会对周围恒星的运动产生影响。
通过长期观测恒星的运动轨迹,发现一些恒星围绕着一个看不见的中心作高速圆周运动,根据牛顿万有引力定律和开普勒定律,能够推算出这个中心天体的质量和引力范围,当质量达到一定存程度且看不到对应天体时,就可能是黑洞。人类真正看到黑洞已经到了2019年,在4月10日,事件视界望远镜(EHT)国际合作项目发布首张黑洞照片——位于M87星系中心的超大质量黑洞(M87*),质量约为太阳的65亿倍,距离地球5500万光年。该成像通过全球8个射电望远镜联合观测,验证了爱因斯坦广义相对论对黑洞的预言。
2022年,NASA的IXPE卫星联合X射线望远镜和EHT,首次观测到M87*黑洞喷流中的“同步辐射震荡”,揭示磁场与高能粒子相互作用细节。2022年5月,EHT发布人马座A*的首张图像,其视界直径仅52微角秒(约M87*的1/7),但因位于银心,受星际尘埃遮挡和湍流干扰,成像难度极大。从1915年广义相对论预言黑洞,到2019年M87*图像震撼发布,人类历经百年探索终于“目睹”黑洞真容。未来,随着观测技术的突破和多学科交叉研究,黑洞将不仅是天文学的奇观,更成为检验物理定律、探索宇宙起源的“极端实验室”。从质量和引力上来说,黑洞应该是宇宙中最强大的天体,在2020年的时候,LIGO探测到的引力波事件。
推测为黑洞(大约9个太阳质量)吞噬了中子星(大约1.5个太阳质量),证明了黑洞对中子星的绝对引力优势,在2018年的时候,哈勃望远镜观测到星系团Abell 2261中,一个超大质量黑洞(大约3亿太阳质量)撕裂并吞噬了一颗恒星,展示了黑洞的强大引力吞噬能力,在2023年《自然》期刊研究显示,当黑洞和中子星合并时,黑洞潮汐力会撕裂中子星,形成面条化现象,物质最终会被黑洞吞噬。从这些数据我们就能够知道,宇宙中目前最强大的天体就是黑洞,由于黑洞引力太大,所以至今科学家都无法看到它内部的样子,也不知道黑洞吞噬的物质去了哪里?
对此,有一些学者猜测,黑洞吞噬的物质可能去了另一个平行宇宙当中,科学家认为,在我们的宇宙之外还存在其它的宇宙,不同的宇宙空间组成了平行宇宙,在平行宇宙之间相互存在一个神秘的隧道,这个隧道就是时空隧道,而黑洞可能就是连接不同平行宇宙的隧道,黑洞吞噬的物质可能会进入另一个宇宙中,在另一个宇宙中存在一个神秘的天体白洞,白洞的性质就是不断的喷发物质,黑洞吞噬的物质都会从白洞喷发出来,黑洞和白洞连接在一起就形成了虫洞,目前虫洞还处于理论当中,而平行宇宙也只是科学家的猜测。
真相到底是什么?目前科学家还在积极的研究当中,还有的学者认为,黑洞吞噬的物质并不会进入其它宇宙空间,而是会因为霍金辐射的蒸发而消耗殆尽,当一颗黑洞长期没有吞噬物质时,那么黑洞就会变得越来越小,最终消失,目前科学家正在研究黑洞的奥秘,人类作为地球上最有智慧的生命,人类的科技在不断的进步和发展,只要人类能够坚持不懈的努力下去,未来随着人类科技的发展,说不定人类真的能够解开宇宙中更多的奥秘,对此,大家有什么想说的吗?