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常用詞典

n. 黑洞

例句

Radio signals received from the galaxy's centre back up the black hole theory.

從該星系中心接收到的無線電信號證實了黑洞理論。

You pretend that this black hole which you worship exists.

你假裝你崇拜的黑洞存在。

Think of a three-dimensional spherical black hole that's copied and stacked out in one direction to create an oblong shape.

設想一個三維的球狀黑洞，把它複制和堆放在一個方向上，就會構成一個長方形的形狀。

What got Dr. Clark and his colleagues excited is that, if their calculations are correct, the magnetar in question should have been a black hole.

克拉克博士和他的同事們興奮的是，如果他們的計算正确的話，那麼讨論中的磁星應該是一個黑洞。

So why is it not a black hole?

那麼，為什麼還不是一個黑洞呢？

同義詞

n.|collapsar;[天]黑洞

專業解析

黑洞（Black Hole）是宇宙中引力極強的天體，其引力之大使得連光都無法逃脫。根據廣義相對論，當大量物質集中于極小空間時，會形成時空極度扭曲的區域，形成黑洞。以下是其核心特性的詳細解釋：

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一、基本定義與特性

黑洞的核心是一個奇點（Singularity），即密度無限大、體積無限小的點。奇點周圍的邊界稱為事件視界（Event Horizon），這是物質和光一旦進入便無法返回的臨界點。黑洞的質量決定了事件視界的大小，質量越大，視界範圍越廣。

權威參考：

美國國家航空航天局（NASA）将黑洞定義為"時空中的區域，引力強大到任何物質，包括光，都無法逃脫" 。

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二、形成機制

黑洞主要通過三種途徑形成：

1. 恒星坍縮：大質量恒星（約20倍太陽質量以上）在燃料耗盡後，核心在引力作用下坍縮，引發超新星爆發，殘餘物質形成黑洞。
2. 星系中心黑洞：如銀河系的**人馬座A***，質量可達太陽數百萬至數十億倍，成因可能與早期宇宙物質直接坍縮或小黑洞合并有關。
3. 原初黑洞：理論推測宇宙大爆炸初期密度波動可能形成微型黑洞，但尚未被觀測證實。

科學依據：

歐洲空間局（ESA）指出，恒星質量黑洞是"大質量恒星生命終結的産物" 。

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三、關鍵物理屬性

• 無毛定理：黑洞僅由質量、角動量（自轉）和電荷三個參數描述，其他信息（如成分）均不可探測。
• 引力時間膨脹：靠近事件視界的時鐘比遠離黑洞的區域運行更慢，這是廣義相對論的預測現象。
• 霍金輻射：理論物理學家霍金提出，黑洞會因量子效應輻射粒子，導緻質量緩慢損失（尚未被直接觀測）。

理論支持：

《物理評論快報》發表的模拟研究證實了黑洞自轉對周圍時空的扭曲效應 。

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四、觀測證據

盡管黑洞本身不可見，但可通過間接方式觀測：

1. 吸積盤輻射：落入黑洞的物質形成高溫旋轉盤（吸積盤），發射X射線等電磁波。
2. 恒星運動軌迹：如銀河系中心恒星圍繞人馬座A*的高速運動，推算其質量密度符合黑洞特征。
3. 引力波：雙黑洞合并釋放時空漣漪（如LIGO探測到的GW150914事件）。
4. 事件視界望遠鏡成像：2019年首次公布M87星系中心黑洞的陰影照片。

觀測實例：

事件視界望遠鏡合作組織發布了首張黑洞陰影圖像 。

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五、分類與規模

類型	質量範圍	典型位置	代表天體
恒星質量黑洞	3–100倍太陽質量	星系盤	Cygnus X-1
中等質量黑洞	10²–10⁵倍太陽質量	球狀星團	M82 X-1候選體
超大質量黑洞	10⁵–10¹⁰倍太陽質量	星系中心	人馬座A、M87

數據來源：

《天體物理學雜志》對黑洞質量分布的統計分析 。

網絡擴展資料

“Black hole”（黑洞）是天文學中的核心概念，指宇宙中引力極強、連光都無法逃脫的時空區域。以下是詳細解釋：

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1. 基本定義與特性

• 引力陷阱：黑洞由大質量恒星坍縮形成，其引力強大到任何物質（包括光）一旦越過“事件視界”（event horizon）便無法逃逸。
• 核心結構：通常包含奇點（密度無限大的中心點）和包圍它的事件視界（不可逆的邊界）。

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2. 形成與分類

• 恒星坍縮：大質量恒星（約20倍太陽質量以上）在燃料耗盡後，核心坍縮為黑洞。
• 超大質量黑洞：存在于星系中心（如銀河系的 **人馬座A***），質量可達太陽的百萬至數十億倍。
• 中等質量黑洞：介于前兩者之間，仍在研究中。

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3. 理論背景

• 廣義相對論：愛因斯坦的方程預言了黑洞的存在，認為質量會扭曲時空結構。
• 霍金輻射：量子效應導緻黑洞可能緩慢蒸發（理論尚未完全證實）。

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4. 觀測與發現

• 間接證據：通過周圍物質吸積盤、引力透鏡效應或恒星軌道異常推斷存在。
• 直接成像：2019年事件視界望遠鏡首次拍攝到M87星系中心的黑洞照片。

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5. 文化意義

黑洞常出現在科幻作品中（如《星際穿越》），象征未知與神秘，也推動公衆對宇宙的探索興趣。

如需進一步了解具體類型或研究進展，可參考天文學教材或權威期刊（如《自然》《科學》）。

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