以95%的光速自转 是怎样的概念 为何天鹅座X-1的自转能趋近光速

太阳能自转，地球也能自转，这事不稀奇。但是，我们有一个奇怪的成员在"自转星体群"中，它叫做"黑洞"，而且它的自转速度高达95%的光速。

1.天鹅座X-1：黑洞的首次发现

(相关资料图)

天鹅座X-1，也被称为Cygnus X-1或Cyg X-1，位于天鹅座方向，是一个双星系统，最早被认为是黑洞的天体之一。这个黑洞是人类首次发现的黑洞，但确认它为黑洞的身份却历经多年。

天鹅座X-1首次被发现是在1964年，当时一枚亚轨道火箭从新墨西哥州的白沙导弹基地发射。这次发现的关键是火箭上装载的盖革计数器，它可以探测到地球之外的X射线辐射。

X射线辐射通常源于高能量的爆发事件，因此它的存在常常表明附近存在高能天体。然而，当时科学家无法确定X射线的具体来源。

2.黑洞身份的揭示

直到1971年，天文学家们开始深入研究，试图确定X射线辐射的源头。他们发现这个X射线的光源是一颗体积几乎比太阳大20倍的蓝超巨星，编号为HDE 226868。

问题出现了，这颗蓝超巨星本身不具备产生如此高能X射线的能力。科学家们推测，这颗蓝超巨星可能并不是独立存在的，而是一个双星系统的一部分，与一个致密的伴星一起绕着同一个质心运动。

他们推测这个伴星可能是一个质量介于2.7到10倍太阳质量之间的致密天体，可能是中子星或黑洞。当时的设备无法确定伴星的真实身份。

这个不确定性导致了一个赌注，著名的理论物理学家史蒂芬·霍金和他的同事赛恩在赌上了黑洞的身份。霍金坚定地认为这是一颗中子星，而史蒂芬·赛恩则认为它是一个黑洞。

直到20世纪90年代末，科学家们终于确定了天鹅座X-1是一个黑洞。这个黑洞的质量超过20太阳质量，距离地球约7240光年，以95%的光速自转，成为人类观测到的质量最大的黑洞之一。

3.黑洞自转的原理

黑洞的自转速度不是由质量决定的，而是取决于恒星坍缩为黑洞之前的自身自转速度。黑洞的自转速度与其质量无关，因为自转速度取决于坍塌前恒星的角动量守恒定律。

坍缩前的恒星通常具有自转，随着坍塌的进行，其半径逐渐减小，自转速度逐渐提高。这是因为角动量守恒定律要求在坍缩过程中自转速度增加以保持角动量的守恒。

因此，当一个恒星坍缩成黑洞后，其自转速度会迅速增加，最终趋近于光速。这并不是黑洞自身质量导致的，而是由于角动量守恒定律的影响。

4.黑洞的吸引力

黑洞的自转速度与其吸引力之间没有直接关系。黑洞的吸引力主要由其质量和奇点的密度决定，与自转速度无关。

黑洞的吸引力是由于其质量造成的，它的质量越大，吸引力越强。而黑洞的密度则与其质量和大小有关，奇点的存在使得黑洞内部的空间和时间都被扭曲，导致极强的引力场。

天鹅座X-1虽然以惊人的自转速度自转，但其吸引力主要取决于其质量和奇点的密度，与自转速度无关。

尽管天鹅座X-1以95%光速自转，但这并不意味着它具有超乎寻常的吸引力。黑洞的自转速度与其吸引力之间没有直接联系，黑洞的吸引力主要取决于其质量和奇点的密度。未来，科学家们可能会继续研究黑洞的自转和吸引力之间的关系，以更深入地理解这一奇妙的宇宙现象。