什么是黑洞？里面是什么？黑洞天体有哪些？

科技的发展推动了人类世界向外太空探索，其中2019年4月10日第一张黑洞照片的公布，引起了全世的关注;那么黑洞到底是什么?里面有些什么?目前已知的黑洞天体类型有哪些?下面的文章将对此进行简单介绍。

什么是黑洞

爱因斯坦在广义相对论中指出物质使得其周围的时空发生弯曲，当一个地方的物质聚集的越多、质量越大时，那么该处的时空也就弯曲得越厉害。爱因斯坦的广义相对论预言了宇宙中存在一类具有极大质量的天体，它们周围时空弯曲的程度之大，可以束缚光的运动，因此没有任何物体可以逃脱它们的吸引。美国科学家韦勒首次使用“黑洞”(Black Holes)这个名字来称呼这类可以吞噬一切物质的特殊天体。

从宇宙大爆炸过程来说，恒星的演化过程就是恒星自身的引力与其内部核聚变反应所产生的向外压力相抗衡的过程。在恒星演化过程中，当恒星中的氢元素反应完后，在引力的作用下，星体又会收缩，其内部的温度进一步升高从而导致氦原子发生核聚变，在氦原子反应结束后，恒星会依次发生碳、氧等元素的核聚变反应，直到形成最稳定的铁元素为止。当恒星内部的物质无法再继续热核反应时，引力将占据优势，这将导致恒星的完全坍缩。

根据恒星质量大小的不同，其完全坍缩后形成的星体也不相同。根据极限理论，恒星质量低于1.44 倍太阳质量时，星体内部中心核的电子气体简并压强可以抵抗星体产生的引力，使其达到静力学平衡而变得稳定，这时候星体将会坍缩成白矮星。而当星体质量超出3倍太阳质量时，连中子的简并压强都不足抵抗星体的引力，奥本海默等人认为，这时星体将塌缩到视界之内从而形成黑洞。

黑洞里面是什么

由于黑洞是一类非常特殊的天体，科学家们至今还无法对它们进行直接的观测，而黑洞内部的探索也没有明确结论，所以关于黑洞里面到底是什么至今没有定论。

目前学界的主流观点是认为黑洞内部存在奇点，奇点是物理理论的概念之一，其体积无限小，却有无穷大的能量，宇宙大爆炸理论就认为宇宙最初就是奇点。由于奇点的体积无限小，所以人类目前的技术和设备还无法进行观测，因此也无法证实其存在于黑洞内部。

宇宙中的黑洞天体有哪些

目前人类已知的黑洞天体类型包括X射线双星、LIGO引力波探测的双黑洞和星系中心超大质量黑洞等。

(1)X射线双星：X射线双星是由一颗辐射X射线的致密天体和一颗普通的恒星组成的双星系统，其中致密天体可能是黑洞、中子星或者白矮星，当致密天体为黑洞时，我们就称之为黑洞X射线双星。在 X射线双星中，中心致密天体通过洛希瓣或星风吸积伴星的物质，形成吸积盘。对于恒星级质量的黑洞或中子星来说，吸积盘内区域的温度非常高，辐射主要在X射线波段，因此我们更容易从 X射线波段观测发现它们。

(2)LIGO引力波探测的双黑洞：到目前为止，美国激光干涉引力波天文台已经探测到了数十次次双黑洞合并产生的引力波信号，并且发现了一例双中子星合并事件。

(3)星系中心超大质量黑洞：在宇宙中，类星体的红移很高，远远高出普通信息的光度，这么小的体积，能持续发出这么强的辐射，这种辐射不可能来自于像普通星系那样的恒星发光，因此这类天体的能源机制一直令天文学家感到困惑。后来，人们慢慢认识到这种星系中心可能存在一个巨型黑洞。如银河系中心就存在一个巨型黑洞。

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