为什么黑洞的周围会有光?(为什么黑洞可以吸收光)


黑洞周围是存在吸积盘的,黑洞的超强引力场会对周围质量分布产生吸积效应,进而导致吸积盘形成。吸积盘本质是一个有吸积流的转动的“气体”盘,能形成于包括中子星、主序星、白矮星、黑洞等高质量星体的周围。天体周围的吸积盘已经在众多实验中被直接或间接观测到。事实上所谓探测黑洞,很多时候并不是直接发现某某结构是一个黑洞,而是根据 X 射线辐射间接探测的。

吸积盘有很多模型可以描述,比如 SSD、Slim、ADAF、LHAF 等。较为常见的冷盘模型中,Slim 吸积盘可以描述的黑洞更多,因为其包含 SSD 无法解释的超爱丁顿吸积过程。以 Slim 盘模型来说,通俗讲就是根据连续性方程、径向动量方程、角动量守恒方程、物态方程、垂向静平衡方程、能量守恒方程等基本物理规律建立起一个完整描述吸积盘运动的体系。有一些方程比如垂向静平衡属于近似假设,完全不做假设就要使用二维磁流体辐射动力学模拟,非常难算。建立起一堆方程后,数值方式求整体解,就可以把盘任何半径处的厚度、面密度、压强、温度、角速度等物理量给解出来,进而得到辐射谱。采用黑体辐射近似的话我可以现场给题主写个程序模拟一下,出来的谱大概是这样的:

Slim 模型黑体谱

这个黑洞设置的

太阳质量,不同吸积率光度是不一样的。随便模拟的,标准 Hoshi 近似,打靶法调节的吸收角动量可能不太精确,大致形状应该是对的。如果考虑外流加上 winds 还会更复杂一些,但是走势大差不差。横轴应该是

,懒得改了。

这个吸积盘的光是很亮的,上面的光谱是可以直接观测得到。整体解一旦求出,根据图姆尔 Q 指数等方式判断盘内外边界,然后积分密度函数可以算出盘的质量,这也就是说盘的质量和中心天体的质量是有确定关系的。观测到辐射,经过这样类似的运算就可以反推中心天体质量,如果大于某个极限值,就会认为中心天体是黑洞的候选天体。这只是探测黑洞的一种手段,实际操作也比我说的复杂得多,举这个简单的例子就是不太严谨的展示一下研究辐射对于探测黑洞的价值。

前面不想看的话就是一句话总结,黑洞周围的光大部分是由吸积盘贡献的,研究吸积盘的光谱结构本身就是研究和探测黑洞的重要手段。毕竟事件视界阻碍信息传递,我们不能直接探测黑洞,也只能用探测外围吸积盘结构这些间接的方法。如今科学手段发展,引力波探测也成为研究黑洞演化合并等行为的重要手段,这就是后话了。

水能否烧到一千摄氏度?(水温最高可以烧到多少度)
上一篇
没有了
下一篇
本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,一经查实,本站将立刻删除。

相关推荐

  • 苹果手机各个功能介绍,iphone必须关闭的十个功能

    1、关闭蓝牙。现在已经很少有人用蓝牙传输文件了,而且iPhone与安卓的蓝牙并不兼容,所以,可以在设置中,关闭蓝牙功能。2、关闭通知功能。关于APP推送,无非也就是一些更新提醒,关了也不会有什么影响,还能多省点电。3、关闭自动调节亮度功能。一般来说,可以将屏幕亮度在15%-30%之间,在强光环境中,在进行手动调整就可以了。4、禁止后台刷新。在设置—通用中,关闭后台自动刷新功能,也可以对省电起到一点...

  • 高德打车怎么设置途经地,高德如何添加途经路线

    1、点击高德地图APP界面底部的“导航”按钮,进入导航模式。2、点击右下角的“路线”,进入路线设定页面,根据要求输入起点、终点进行路线规划。3、点击“添加途经点”,弹出添加途经点页面,点击右上角,可以添加或者删除途经点,乘客可以手动输入要添加的途经点。4、当添加完途经点时,点击“确定”按钮,即可添加途经路线。此时地图会显示出这条路线上所有的途经点,以及当前途经点的地点信息。怎么设计高德地图设置要经...

  • 高中必修二物理知识点总结,高一物理必修2重点知识点归纳

    您好,1.运动学-位移、速度、加速度的概念及计算方法-相关运动的分析方法,如相对运动和抛体运动-牛顿运动定律及其应用2.力学-力的概念及种类,如重力、弹力、摩擦力等-牛顿第一、二、三定律及其应用-力的合成与分解-能量、功、动能定理、功率的概念及计算方法-动量、冲量定理及其应用3.热学-温度、热量、热能的概念及计量单位-热传递的方式及其特点,如传导、对流、辐射-热力学第一、二定律及其应用,如热机效率...

  • 为什么黑洞的周围会有光?(为什么黑洞可以吸收光)

    黑洞周围是存在吸积盘的,黑洞的超强引力场会对周围质量分布产生吸积效应,进而导致吸积盘形成。吸积盘本质是一个有吸积流的转动的“气体”盘,能形成于包括中子星、主序星、白矮星、黑洞等高质量星体的周围。天体周...

  • 水能否烧到一千摄氏度?(水温最高可以烧到多少度)

    液态水烧到一千摄氏度还是液态水:不能。这个回答是个通俗版本。在常压下,比如说,海边,你烧水到一百度,水就开了。但偶然一次你使用了高压锅,发现可以让水在一百度下维持液态不开。这时你有了个想法:我向高压锅...