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黑洞看不见，又是怎么检测到的？又是怎么知道质量的？
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黑洞看不见，又是怎么检测到的？又是怎么知道质量的？

这就是人类的聪明和智慧之一。请问您见过空气中的氧气吗?没有吧。但空气却常伴人的周围，只有形成风，卷起沙尘、树叶、纸屑才能被人们感知。它确实存在而且人类生存是离不开空气中的氧气。大质量的天体质量天文学家主要是靠天文观测来确定其质量大小。测量其运动特征特点和哈勃定律及万有引力定律，综合分析估算得出的数据。

施郁

（图片来源网络，侵删）

（复旦大学物理学系）

现在可以通过引力波的探测来探测黑洞，通过观测到的引力波的性质反推引力波源的性质，判断是不是来自黑洞，如果是，可以反推黑洞的质量等等信息。还有一个常用方法是通过电磁波观测黑洞的吸积，从而反推黑洞的性质。物体被黑洞吸积，形成吸积盘。在吸积盘中，摩擦力使得角动量向外转送，从而物质更向内落，从而放出势能，提高气体温度、提高气体的温度。当被吸积的物体是中子星或者黑洞时，内部吸积盘轨道上的气体高速运动，导致的摩擦非常可观，从而给吸积盘内部加热，发出大量的电磁波，特别是X射线。这些X射线被望远镜探测到。吸积是很高效的产生能量的过程。很多时候，吸积盘与相对论性喷流（从极点喷出的电离化的物质）为伴。活动星系核和类星体通常被认为是超大质量黑洞的吸积盘。 X射线双星被认为是其中一个星是从伴星吸积物质的双星系统。

黑洞看不见，又是怎么检测到的？又是怎么知道质量的？

如果一个黑洞不与周围任何天体***，那么也许只能通过其引力透镜来检测器是否存在了，要是背景根本无任何光线，那么这个黑洞就也许就无法检测了！

引力透镜原理

但我们***系中心的黑洞却不是通过引力透镜发现的，而是其吸积盘的X射线耀斑

钱德拉太空望远镜观测到的***系中心的黑洞，位于人马座核心区的Sgr A*，在一月份释放出的超亮X射线耀斑。这个X射线耀斑是从其黑洞吞噬物质时的吸积盘发出来的！

当然还有原始恒星盘、白矮星以及中子星都能产生类似吸积盘或者吸积盘的效果，但这几种的产生的吸积盘波段是不一样的，如果中心为原始恒星，那么吸积盘辐射多半处于红外区，而后者及黑洞产生的吸积盘的辐射多半处于光谱的X-射线及更高区域。因此可以根据辐射的波段来测定其中心是个什么天体！并且可以根据观测到黑洞的吸积，从而反向推算出黑洞的性质。

如果有引力透镜，那么推测其性质就相对会比较简单了，另外也可以特殊情况下的引力波来探测，但这种机会由于我们的引力波探测设备的精度极限，机会是可遇不可求的，只能作为***手段

当然都是依靠万有引力定律了。观测到黑洞周围的星体轨道周期及速度就可算出黑洞的质量了。万有引力公式F=GMm/r^2，这就是万有引力的伟大之处连黑洞外的星体运动规律都符合，荒唐的迷信者们却说万有引力是错误的相对论才是正确的，真是一群颠倒黑白是非不分的龟鳖

理论上讲黑洞本身应该是看不到的，但目前我们还没有直接观测过黑洞，因此关于真实的黑洞究竟是什么样子的，我们还无法确定。但人类目前确实有一些办法来间接的观测黑洞，并对其质量进行简单的计算。

首先，一般而言黑洞的质量和密度都是很大的，这直接导致的情况就是黑洞周围的空间也受到一定程度上的扭曲。如果地球与黑洞的延长线上有其他星光，那该星光在传到地球的过程中通过黑洞附近时会受到一定程度的弯折。如果我们看到一个天体的两个身影，或者一圈扭曲的星光，且中间没有观测到大质量天体的存在，那基本上可以肯定中间有一个黑洞了，这种现象叫"引力透镜"效应。并且根据天***置和观测结果可以大致估算出黑洞的质量。

其次，黑洞也并不都是死气沉沉的，在吞噬恒星或者其他星际物质的时候，当物质还未进入黑洞视界范围内时，剧烈的摩擦和强烈的势能转化会使得这些物质上升到极高的温度，辐射出大量的x射线或伽马射线，如果这些高能射线被人类探测到，那就可以根据其射线种类、强度和时间对其进行研究了。这也是探索黑洞的重要方法。

除此之外，引力波的发现也为黑洞的探测提供了一个新的方向。引力波的提出由来已久，但直到前两年才被ligo正式探测到。不过对于黑洞而言，引力波只有在黑洞合并的时候才足以被人类探测到。两个恒星质量级别的黑洞，在合并的一瞬间，质量亏损可达太阳质量的数倍！这些质量转化成的能量全部以引力波的形式传向宇宙的四面八方，跨越数亿乃至数十亿光年远，最终才被我们成功接收。研究引力波也可以使人类间接的了解到黑洞的各种信息。

目前个人所知的只有这三点，如果各位读者有其他想法和观点，欢迎留言交流沟通。