如果黑洞引力大到连光都逃不掉,那么它怎么能发出辐射呢?

黑洞是宇宙中最奇特的天体,它们的引力巨大到使得光线都无法逃脱,但是在一些对黑洞的描述中,我们又说黑洞能够辐射出强大的X射线,特别是一些巨大的类星体中心是一个超大质量黑洞,它还能够产生物质喷射流,能够将物质喷到上千光年之外。

这就让一些读者感到矛盾了:不是说黑洞引力很强大么?为什么还能产生强大的X射线呢?为什么还会产生物质喷流呢?

其实这并不矛盾。我们一般说的X射线辐射或者是物质喷射流,都是发生在黑洞外面,并不是来自黑洞内部。

我们所看到的黑洞处于黑洞的事件视界外的吸积盘物质
我们所看到的黑洞处于黑洞的事件视界外的吸积盘物质

在科学上,一般将黑洞的史瓦西半径当做是黑洞内外的界限——事件视界处,进入到史瓦西半径内,就真的连光线都出不来了,里面的构造对于人类目前的物理学来说是一切为止。

但是在史瓦西半径外,黑洞还处于物质状态,在这里光线也是可以逃离黑洞的,物质的速度只要足够快,也是能够逃离黑洞的。

而通常如下图所示的黑洞,我们看到这些发光物质其实是黑洞吸积盘物质所发出的光芒。黑洞吸积盘中的物质因为靠近黑洞从而速度接近光速,相互碰撞产生高温高热,这些光热大部分都以能量的形式辐射出去。

除此之外,黑洞事件视界处的引力场还可以诱导那里产生粒子和反粒子对,它们中可能就有一个被弹射出去,也可能会相互湮灭形成两个光子,一个进一个出,这就是霍金辐射,也是黑洞能够辐射的另外一种形式。

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