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  • 什么是白洞?

    曼旋君

    白洞是一個強(qiáng)引力源,可以把它周圍的物質(zhì)吸積到邊界上形成物質(zhì)層。白洞是宇宙中的噴射源,可以向外部區(qū)域提供物質(zhì)和能量,但不能吸收外部區(qū)域的任何物質(zhì)和輻射,所以白洞是一個只發(fā)射、不吸收的特殊宇宙天體,與黑洞正好相反。

    白洞(white hole),理論上預(yù)言的一種天體。其性質(zhì)與黑洞正相反。白洞有一個封閉的邊界。與黑洞不同的是,白洞內(nèi)部的物質(zhì)(包括輻射)可以經(jīng)過邊界發(fā)射到外面去,而邊界外的物質(zhì)卻不能落到白洞里面來。因此,白洞像一個噴泉,不斷向外噴射物質(zhì)(能量)。白洞學(xué)說在天文學(xué)上主要用來解釋一些高能現(xiàn)象。白洞是否存在,尚無觀測證據(jù)。有人認(rèn)為,白洞并不存在。因為,白洞外部的時空性質(zhì)與黑洞一樣,白洞可以把它周圍的物質(zhì)吸積到邊界上形成物質(zhì)層。只要有足夠多的物質(zhì),引力坍縮就會發(fā)生,導(dǎo)致形成黑洞。另外,按照目前的理論,大質(zhì)量恒星演化到晚期可能經(jīng)坍縮而形成黑洞;但并不知道有什么過程會導(dǎo)致形成白洞。如果白洞存在,則可能是宇宙大爆炸時殘留下來的。

    由于白洞周圍具有很強(qiáng)的引力場,它把附近的塵埃、氣體和輻射吸引到邊界上來,產(chǎn)生很高的加速度,從而與從白洞內(nèi)高速向外噴射的物質(zhì)微粒相碰撞,產(chǎn)生巨大的能量輻射。X射線、宇宙射線、射電爆發(fā)及雙射電源等高能現(xiàn)象,都可看成是白洞與其周圍吸積物質(zhì)相互作用的結(jié)果。用白洞模型解釋宇宙背景X射線和γ射線的來源,也得到了與觀測結(jié)果相近的能譜。

    白洞內(nèi)膨脹物質(zhì)所發(fā)出的輻射具有紫移特征,尤其在最初膨脹階段,這種紫移表現(xiàn)得特別明顯。對于白洞的起源,一種看法認(rèn)為,白洞內(nèi)的超密物質(zhì)由引力塌縮形成黑洞時獲得,它們經(jīng)過某種內(nèi)部的矛盾運動,轉(zhuǎn)變成膨脹狀態(tài),而又從中心奇點向外拋射出來;比較流行的看法認(rèn)為,白洞來源于整個宇宙的大爆炸。

    當(dāng)宇宙由超高密態(tài)爆炸時,由于爆炸的不均勻性,有些超密態(tài)物質(zhì)在拋出后仍處于奇點狀態(tài),它們可以等待一定的時間以后才開始膨脹和爆發(fā),而成為新的局部膨脹核心。有些核心的爆發(fā)時間已延遲了1010年(10000000000年,合100億年)左右,它們一旦爆發(fā)就形成了今天所能觀察到的類星體或其他高能天體,故白洞又稱為“延遲核”。隨著宇宙學(xué)的發(fā)展,人們將進(jìn)一步揭開它的奧秘。