托福听力背景知识拓展——黑洞

　　黑洞的定义

　　黑洞(英文：Black Hole)是现代广义相对论(general theory of relativity)中，存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大，使得视界内的逃逸速度大于光速(speed of light)。

　　故而，“黑洞是时空曲率(curvature)大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。

　　黑洞由来

　　爱因斯坦以几何角度把黑洞解释为空间扭曲的洞，物质随空间而行，如果空间本身就是洞，是没有物质可逃出的。

　　1916年，德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦场方程的一个真空解，这个解表明，如果一个静态球对称星体实际半径小于一个定值，其周围会产生奇异的现象，即存在一个界面——“视界”，一旦进入这个界面，即使光也无法逃脱。这个定值称作史瓦西半径(Schwarzschild radius)，这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为“黑洞”。

　　黑洞探索

　　当一颗质量相当大的星体之核能耗尽(超新星爆发)后，残骸(wreckage)质量比太阳质高3倍的恒星核心会演化成黑洞(若中子星有伴星，而中子星吸收足够伴星的物质，也能演化成黑洞)。在黑洞内，没有任何向外力能维持与重力平衡，因此，核心会一直塌缩下去，形成黑洞。

　　由于黑洞不能发出光线，体积又非常细小，所以黑洞无法直接观测，是不可能用天文望远镜观测得到的。但根据理论，如果一对双星中的伴星是黑洞，那麼主星的物质被吸引向黑洞而形成一个吸积环(accretion torus)。由於吸积环的物质互相摩刷而引起高温，因而辐射X光线。於是，黑洞搜索者就将重点放在X射线密近双星上。1962年，人们探测所得，位于天鹅座鹅颈内有一股X射线，并将该源命名为是非常有可能是一黑洞。天鹅座X-1是一束X射线源，它的一颗子星是超蓝巨星，那可能是黑洞而看不见的子星质量。