易雪很是严谨地回答彼得的问题。
“在讨论之前,我们首先要明白一个正常状态下的黑洞是什么样的表现。”
在很多人的印象中黑洞就是宇宙中的一个怪物,任何从它身边经过的物体都会被它捕获并无情地撕碎吞噬。
可实际上抛开黑洞一些特有的性质后,它在宇宙中和普通天体并没有什么太大的区别。
在黑洞的周围光线受到黑洞的引力影响改变传播方向变成围绕黑洞旋转从而勾勒出黑洞的史瓦西半径,也就是常规意义上所说的黑洞大小。
就像是行星的洛希极限一样,在史瓦西半径之外围绕黑洞运动是没有危险的,也不会被黑洞强大的引力粉碎吞噬。月球围绕地球转了这么多年也没见月球掉落到地球上对吧?
另外呢,黑洞本身也会以伽马射线的形式向外辐射能量。这种辐射能量出现的成因目前暂时还不清楚,不过根据推测辐射的能量是来自于黑洞本身的质量。
简单点说就是黑洞在损失了一部分质量后转化为辐射向外部空间释放,在理论上一个黑洞如果始终没有吞噬任何的物质和能量,它本身的质量会随着辐射的持续而缓慢减少,最终黑洞将完全消耗掉自身的质量转变为宇宙空间内的能量。科学界称这种现象为【黑洞蒸发】。
“不过对于引力足以维系整个银河系存在的超质量黑洞来说,【黑洞蒸发】带来的质量损失几乎可以忽略不计。这么说吧,银心黑洞持续蒸发亿亿年后没有吞噬任何的物质和能量,它损失的质量也无法直接观测出来!
在这个前提下,我们可以将银心黑洞看成一是一个相对稳定状态的黑洞。
一个状态稳定的黑洞,它的各方面参数也就将维持稳定,这其中就包括了引力。”
易雪尽量用大家都能听懂的表述来描述黑洞。
看到大家对黑洞基本概念都有了很好的理解后,易雪又接着说:“我个人理解,在距离黑洞最近的气泡结构中存在大量的恒星,这些恒星活动所释放的粒子会跨越史瓦西半径被黑洞所捕获吞噬,这些粒子基本可以弥补【黑洞蒸发】带来的质量损失,从而让黑洞始终保持在一个相对稳定的状态。
正是得益于银心黑洞的稳定,银河系内一千多亿个星系才能得以生成、存在。
按照目前观测的结果推测,能让银心黑洞出现扩张10光年的现象,这只能说明有大量物质进入了银心黑洞的史瓦西半径被黑洞捕获吞噬,初步估计被吞噬的物质质量大约是太阳系总质量的100倍左右。
黑洞的史瓦西半径增加意味着引力的增加,银河系内所有的星系都因为引力的变化发生了轨道偏移,为了对抗来自银心黑洞的引力,所有的星系都不同程度的增加的公转速度以获得足够的离心力。
在过去天文学界一百年的观测中,这个现象已经得到证实。”
一个星系的公转速度和银心的引力有着密切的关系,通过计算公转速度的变化可以计算出引力的变化情况。