(大勢(shì)至 2011-10-11 01:12:04)
最遠(yuǎn)的類星體與黑洞
類星體是一類極其明亮但也及其遙遠(yuǎn)的特殊星系,據(jù)信它們的核心位置存在超大質(zhì)量黑洞,并且正不管吞噬周遭的物質(zhì)。由于其遙遠(yuǎn)的距離,光線需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能抵達(dá)地球,從而被地球上的人們觀測(cè)到。事實(shí)上,根據(jù)歐洲南方天文臺(tái)的科學(xué)家們計(jì)算,這一類星體所處的時(shí)代距離宇宙誕生僅有7.7億年。一般認(rèn)為宇宙起源于一次大爆炸,該事件發(fā)生于137億年前。 俄科學(xué)家稱黑洞適宜定居外星人或已居住 眾所周知,黑洞以其超大的質(zhì)量和引力場(chǎng)吸收周邊所有的物質(zhì),甚至光也不能逃逸。而人類無(wú)法對(duì)黑洞進(jìn)行探索,是因?yàn)闊o(wú)法跨過(guò)黑洞的“門檻”——“事界”,即黑洞周圍物質(zhì)有去無(wú)回的邊界。 然而多庫(kù)恰耶夫認(rèn)為,黑洞內(nèi)部區(qū)域——“柯西視界”是黑洞唯一具有生命生存條件的區(qū)域,它并非能完全地摧毀和吞噬一切,光子可以循著穩(wěn)定的軌道生存。既然光子都“有道可循”,那么就沒(méi)有理由不相信,黑洞內(nèi)有可能存在可供大型星體運(yùn)行的軌道。 多庫(kù)恰耶夫說(shuō):“超大黑洞內(nèi)部可能有適合高等文明生存的環(huán)境,但在外部是看不到的?!辈贿^(guò),雖然多庫(kù)恰耶夫言之鑿鑿,但這一假設(shè)目前只存在于理論層面,想要驗(yàn)證其真?zhèn)危行钑r(shí)日。 首次拍到:黑洞吞恒星過(guò)程曝光星球瞬間撕碎 據(jù)報(bào)道,照片中的黑洞距地球40億光年。據(jù)悉,大部分星系都有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞,這些黑洞質(zhì)量大小不一,質(zhì)量從相當(dāng)于100萬(wàn)個(gè)到100億個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量不等。據(jù)悉,黑洞每隔一億年才會(huì)吞噬一顆恆星,因此科學(xué)家認(rèn)為,這個(gè)黑洞比預(yù)計(jì)的質(zhì)量更大。
北京時(shí)間8月26日消息,天文學(xué)家第一次拍到特大質(zhì)量黑洞撕裂吞噬恒星并噴射出噴流的壯觀景象。這種罕見的景象是宇宙中最激烈的現(xiàn)象之一。這個(gè)堪稱“太空怪獸”的黑洞位于一個(gè)遙遠(yuǎn)星系中部,距地球近40億光年。吞噬恒星之后,黑洞放射出壯觀的等離子流。 如此壯觀的景象由被黑洞吞噬的恒星碎片所致,在此之前,科學(xué)家從未觀測(cè)到這種景象。黑洞產(chǎn)生的等離子噴流被稱之為“相對(duì)論性噴流”,長(zhǎng)度可達(dá)到數(shù)十萬(wàn)光年。絕大多數(shù)星系中央都存在特大質(zhì)量黑洞,它們的質(zhì)量相當(dāng)于數(shù)百萬(wàn)甚至數(shù)十億個(gè)太陽(yáng),憑借強(qiáng)大的引力吞噬附近的一切物質(zhì)。 3月,“雨燕”望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到恒星被特大質(zhì)量黑洞吞噬的景象。這顆恒星因與巨型黑洞之間的距離過(guò)近,最終遭受滅頂之災(zāi)。美國(guó)賓夕法尼亞州大學(xué)的大衛(wèi)-布羅斯博士和一組科學(xué)家表示,明亮紫外線閃光的化學(xué)分析顯示,閃光來(lái)自于被黑洞吞噬的物質(zhì)。這個(gè)黑洞的體積相當(dāng)于100萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)。研究小組在發(fā)表于《自然》雜志的報(bào)告中指出:“我們認(rèn)為我們捕捉到一個(gè)特大質(zhì)量黑洞噴射相對(duì)論性噴流的景象?!?/p> 在一個(gè)星系內(nèi),黑洞吞噬恒星的事件每一億年發(fā)生一次。由于吞噬恒星獲取更多質(zhì)量,這個(gè)黑洞的能量進(jìn)一步提高。吞噬恒星或者其他黑洞是黑洞“生長(zhǎng)”的重要?jiǎng)恿?,也因此孕育出特大質(zhì)量黑洞。特大質(zhì)量黑洞的質(zhì)量可相當(dāng)于數(shù)十億個(gè)太陽(yáng)。相比之下,太陽(yáng)只有一個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量,地球的質(zhì)量更是只有一個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的 1/332950。 億萬(wàn)年一遇黑洞神秘能量束正吞噬恒星 有趣的是,整個(gè)過(guò)程還伴隨著一些曲折的情節(jié),天文學(xué)家最初認(rèn)為這只是一個(gè)比較普通的伽馬射線暴發(fā),但是經(jīng)過(guò)數(shù)月,能量依然在高密度釋放,于是科學(xué)家意識(shí)到原因肯定不是原想的那么簡(jiǎn)單,必然隱藏著更神秘的力量。 美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校天文學(xué)教授Joshua Bloom認(rèn)為:這是一個(gè)極其不尋常的天文事件,這個(gè)超級(jí)能量束釋放大約從3月24日開始,到現(xiàn)在已經(jīng)超過(guò)兩個(gè)多月了,能量還是源源不斷的釋放,并且沒(méi)有衰減跡象。 美國(guó)宇航局同時(shí)也動(dòng)用了哈勃望遠(yuǎn)鏡和錢德拉X射線望遠(yuǎn)鏡,對(duì)這個(gè)神秘的能量釋放源進(jìn)行探測(cè)。并且最終確定了,這是一顆恒星在被超大質(zhì)量黑洞吞噬的時(shí)候釋放出來(lái)的。黑洞撕裂恒星的過(guò)程中,被撕扯下來(lái)的大量物質(zhì)會(huì)在黑洞吸積盤上形成質(zhì)量漩渦,就像水池放水時(shí)產(chǎn)生的漩渦一樣,將釋放大量的能量。 美國(guó)宇航局對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)的討論,得出的結(jié)論是:這個(gè)顆恒星的和太陽(yáng)差不多,而撕裂它的黑洞質(zhì)量比它大至少100萬(wàn)倍。但是這其中又有出現(xiàn)了一個(gè)謎團(tuán)。為什么這個(gè)特殊的黑洞不吞噬該區(qū)域周圍的其他物質(zhì)呢?并且有證據(jù)表明在該區(qū)域還存在著其他黑洞。 對(duì)此,Bloom教授認(rèn)為:這個(gè)黑洞可能是另一類型的黑洞,它不像普通黑洞那樣見到物質(zhì)就直接吞噬,整個(gè)事件更像是隨機(jī)性的吞噬行為。這種情況可能發(fā)生在任何一個(gè)星系之中,但其發(fā)生的概率非常的低,并且很可能永遠(yuǎn)都不會(huì)再發(fā)生,所以被觀測(cè)到是一種概率極低事件。 這件事能夠幫助天文學(xué)家進(jìn)一步了解黑洞。這次拍攝到的是一個(gè)很特殊的黑洞,它僅僅是依靠吞噬了周圍恒星和氣體維持增長(zhǎng),這也為黑洞的成長(zhǎng)提供了新的方式,這很有可能改變目前天文界對(duì)黑洞吞噬方式的看法,或許黑洞還存在著更大的秘密。 電腦模擬黑洞形成發(fā)現(xiàn)神秘震動(dòng)波
這項(xiàng)新的研究是通過(guò)觀察發(fā)生于恒星表面的波狀漣漪,來(lái)間接發(fā)現(xiàn)驚人難以捉摸的暗物質(zhì)存在證據(jù)。根據(jù)參與該項(xiàng)研究的科學(xué)家稱:當(dāng)我們?cè)趯?shí)驗(yàn)?zāi)P椭性O(shè)定一個(gè)太初黑洞穿過(guò)一顆恒星的中央核結(jié)構(gòu)時(shí),其所產(chǎn)生的振動(dòng)就可以反映出關(guān)于暗物質(zhì)的信息。這些振動(dòng)不僅攜帶了暗物質(zhì)的信息,同時(shí)也會(huì)在恒星表面上發(fā)生漣漪效應(yīng),觀察發(fā)生于恒星表面的異?;顒?dòng)正式本項(xiàng)研究的關(guān)鍵之處。暗物質(zhì)對(duì)于宇宙學(xué)家而言,被認(rèn)為是構(gòu)成了宇宙中超過(guò)80%的物質(zhì),而且至今在天體物理學(xué)界從未直接探測(cè)到暗物質(zhì)的存在。 我們對(duì)暗物質(zhì)進(jìn)行研究,這個(gè)過(guò)程中所得出的任何結(jié)果都使我們對(duì)宇宙早期物質(zhì)的了解產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。在尋找暗物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)歷程中,宇宙學(xué)家認(rèn)為:我們目前所看到的宇宙,即能被人類通過(guò)各種手段觀測(cè)到物質(zhì),比如星系、恒星、星團(tuán)等等僅僅是宇宙中總物質(zhì)含量的4%,其也被科學(xué)家稱為“宇宙中正常的物質(zhì)”,而剩下的即是所謂的“不正常亦或不尋常的物質(zhì)”,這些奇怪的物質(zhì)就是與宇宙暗能量和暗物質(zhì)存在重大關(guān)系。 雖然暗物質(zhì)被認(rèn)為是宇宙的主宰,在一定程度上說(shuō),其是統(tǒng)治著整個(gè)宇宙,我們所能看見的宇宙中的物質(zhì)僅僅是滄海一粟。但是,探測(cè)暗物質(zhì)并不是通過(guò)正常的觀測(cè)手段,由于暗物質(zhì)不與電磁力發(fā)生相互作用,所以用傳統(tǒng)的電磁波天文觀測(cè)無(wú)法發(fā)現(xiàn)其存在,只能間接地通過(guò)引力效應(yīng)來(lái)推斷其存在。研究人員認(rèn)為:這項(xiàng)新的研究可以幫助科學(xué)家更好地了解暗物質(zhì)到底是什么,我們已經(jīng)知道其統(tǒng)治著宇宙,卻還不知道它到底是什么。 科學(xué)家通過(guò)模擬在早期宇宙中出現(xiàn)的太初黑洞穿過(guò)一顆恒星時(shí),研究這個(gè)過(guò)程終究會(huì)發(fā)生什么情況。太初黑洞在宇宙學(xué)中被認(rèn)為存在于大爆炸發(fā)生后密度較高的時(shí)期,也就是處于宇宙加速膨脹的早期階段。我們目前知道,今天的宇宙誕生于137億年之前的一次大爆炸。因此,暗物質(zhì)是如何產(chǎn)生的,以及在宇宙演化過(guò)程中哪個(gè)階段出現(xiàn)的,都是科學(xué)家需要了解的問(wèn)題。參與本次實(shí)驗(yàn)的研究人員認(rèn)為:對(duì)于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)結(jié)果還有待于進(jìn)一步的觀察,這些奇怪的宇宙結(jié)構(gòu)可能是暗物質(zhì)的來(lái)源之一。 由于太初黑洞比目前宇宙恐怖的黑洞要小很多,其體積甚至比原子核還要小,因此不會(huì)將整個(gè)恒星吞噬掉,自然也不會(huì)把光也掩沒(méi)了。與此相反,由于太初黑洞體積太小,與恒星發(fā)生碰撞等接觸時(shí),會(huì)導(dǎo)致恒星表面上出現(xiàn)明顯的振動(dòng)現(xiàn)象。然而,暗物質(zhì)與恒星發(fā)生接觸是一種怎樣的場(chǎng)景呢?美國(guó)紐約大學(xué)研究人員邁克爾科斯登(Michael Kesden)認(rèn)為:你可以想象一個(gè)巨大的水球,然后嘗試著將其戳出一個(gè)小洞,這時(shí)候里面流出的水形成的波狀流動(dòng)就類似于恒星表面出現(xiàn)的情況。邁克爾科斯登同時(shí)也是該研究論文的主要作者。 通過(guò)觀察恒星表面出現(xiàn)異常運(yùn)動(dòng),我們就可以弄清楚在恒星內(nèi)部正在發(fā)生著什么情況。同理,如果一個(gè)太初黑洞穿過(guò)一顆恒星中央核結(jié)構(gòu),我們就可以通過(guò)觀察其表面的振動(dòng)來(lái)了解恒星內(nèi)部的相互作用?,F(xiàn)在,對(duì)于本次研究的科學(xué)家而言,可能僅僅只是一個(gè)時(shí)間的問(wèn)題。研究人員模擬一個(gè)太初黑洞具有多大體積,才可以使得其與恒星發(fā)生接觸時(shí)造成恒星表面出現(xiàn)明顯振動(dòng)波紋。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)質(zhì)量達(dá)到一個(gè)典型的小行星水平時(shí),才可符合這個(gè)要求。如果僅僅是一個(gè)真正意義上的太初黑洞,科學(xué)家認(rèn)為能夠在一些離散分布的點(diǎn)上發(fā)現(xiàn)異常情況。 研究人員邁克爾科斯登同時(shí)也指出:我們現(xiàn)在已經(jīng)知道太初黑洞可以在恒星表面產(chǎn)生可檢測(cè)到的振動(dòng)現(xiàn)象,我們現(xiàn)在嘗試著觀察在比太陽(yáng)更大的恒星上會(huì)出現(xiàn)何種情況。僅僅是銀河系中的恒星就有一千億顆的數(shù)量級(jí),在這么大的基礎(chǔ)樣本前提下,如果我們知道銀河系中哪兒會(huì)發(fā)生這類現(xiàn)象,每年估計(jì)可以看到一萬(wàn)個(gè)左右此類的事件。 恒星氣體進(jìn)入黑洞奇異瞬間 新觀測(cè)結(jié)果顯示,在被黑洞吞沒(méi)的物質(zhì)中,有一小部分受磁場(chǎng)牽引轉(zhuǎn)向成為物質(zhì)噴射流沖向太空。 據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,新觀測(cè)結(jié)果顯示,在被黑洞吞沒(méi)的物質(zhì)中,有一小部分受磁場(chǎng)牽引轉(zhuǎn)向成為物質(zhì)噴射流沖向太空。 在流入黑洞的恒星氣體中,一小部分受磁場(chǎng)牽引轉(zhuǎn)向成為噴射流沖向太空 沒(méi)有人會(huì)想如此近距離的接近黑洞,因?yàn)榫嗪诙粗旅砻鏀?shù)百公里的空間是由粒子和輻射構(gòu)成的漩渦。巨大的粒子風(fēng)暴正以接近光的速度墜入,其溫度不斷升高,最終達(dá)到數(shù)百萬(wàn)度。通常只需要一毫秒,粒子就可以飛躍這一致命的距離,但是有一小部分粒子可以飛離黑洞。 由于新Integral觀測(cè),天文學(xué)家現(xiàn)在可以確定這個(gè)混亂的區(qū)域周圍存在磁場(chǎng)。這是首次在距黑洞如此近的區(qū)域內(nèi)識(shí)別出有磁場(chǎng)存在。最重要的是,這些觀測(cè)顯示這些高度結(jié)構(gòu)化的磁場(chǎng)形成了一個(gè)逃離隧道,可以讓一些進(jìn)入的粒子飛離黑洞。法國(guó)原子能委員會(huì)的天文學(xué)家菲利普-勞倫特(Philippe Laurent)和他的同事們通過(guò)對(duì)天鵝座X-1黑洞進(jìn)行觀測(cè)研究得出這一結(jié)果。 他們的證據(jù)顯示這一區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度非常大,足以將粒子推離黑洞引力的牽引,最終形成物質(zhì)噴射流沖向太空。當(dāng)物質(zhì)噴射流中的粒子以旋轉(zhuǎn)的軌跡被拉出時(shí),伽馬射線偏振會(huì)產(chǎn)生變化。和普通光線一樣,伽馬射線也屬于波的一種,波的振動(dòng)方向稱之為光的偏振。當(dāng)高速粒子旋轉(zhuǎn)著進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生一種稱之為同步輻射的光線。這些光線可以顯示出一個(gè)偏振特征圖。研究小組在這些伽馬射線中發(fā)現(xiàn)這種偏振。這是非常難觀測(cè)到的。 勞倫特說(shuō):“為了確定這一發(fā)現(xiàn),我們必須利用Integral對(duì)天鵝座X-1所觀測(cè)的全部數(shù)據(jù)。但是,我們現(xiàn)在仍然不能確切地知道這些流入的物質(zhì)如何變成物質(zhì)噴射流。在理論方面仍存在很大的爭(zhēng)議,這些觀測(cè)將可以幫助科學(xué)家解決這一爭(zhēng)議?!?/p> 之前通過(guò)射電望遠(yuǎn)鏡也觀測(cè)到黑洞周圍存在物質(zhì)噴射流,但是這些觀測(cè)不夠詳細(xì),不能確定這些噴射流距離黑洞有多近。因此,目前這些新的觀測(cè)數(shù)據(jù)極其重要。 宇宙中黑洞旋轉(zhuǎn)速度愈來(lái)愈快
現(xiàn)今天文學(xué)已有充足證據(jù)表明每個(gè)星系的中心都有一個(gè)黑洞,這些黑洞質(zhì)量在一百萬(wàn)個(gè)到一千萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)之間,所以通常被稱為超質(zhì)量黑洞。盡管它們不能被直接看到,但物質(zhì)圍繞黑洞吸積盤旋轉(zhuǎn)而后湮滅;該物質(zhì)能變得非常熾熱,并且放射出包括能被太空望遠(yuǎn)鏡所探測(cè)到的X射線在內(nèi)的輻射,相關(guān)的無(wú)線電輻射甚至能被地基望遠(yuǎn)鏡所探測(cè)到。同時(shí),與黑洞還伴隨孿生噴流及它們的吸積盤。 樸次茅斯大學(xué)的馬丁內(nèi)斯·森斯格博士和牛津大學(xué)的饒令斯教授將旋轉(zhuǎn)黑洞的理論模型跟用不同儀器所作的射電、可見光和X射線觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)這些理論能很好解釋帶噴射流的眾多超大質(zhì)量黑洞。 通過(guò)無(wú)線電觀測(cè),這兩位天文學(xué)家能夠從眾黑洞進(jìn)行取樣,推斷這些強(qiáng)力噴射流的速度。通過(guò)對(duì)它們是如何獲得物質(zhì)(吸積過(guò)程)的估算,兩天文學(xué)家可以推測(cè)這些噴射流旋轉(zhuǎn)得有多快。此外,這些觀測(cè)也提供了這些超大質(zhì)量黑洞是如何演化的信息。在過(guò)去宇宙只有現(xiàn)在一半大的時(shí)候,所有超大質(zhì)量黑洞旋轉(zhuǎn)速度實(shí)際上很慢,但現(xiàn)在它們中有相當(dāng)一部分旋轉(zhuǎn)速度非???。所以從平均整體上看,現(xiàn)在超大質(zhì)量黑洞的旋轉(zhuǎn)要比以前快得多。 這是首次發(fā)現(xiàn)超大質(zhì)量黑洞的旋轉(zhuǎn)一直受到制約,它表明,那些靠吞噬物質(zhì)的長(zhǎng)大的超大質(zhì)量黑洞幾乎沒(méi)有旋轉(zhuǎn),然而那些與其它黑洞進(jìn)行合并的黑洞將迅速旋轉(zhuǎn)。 馬丁內(nèi)斯-森斯格博士對(duì)該新研究結(jié)果評(píng)論說(shuō):“黑洞旋轉(zhuǎn)可以告訴很多它們是如何形成的信息。我們的結(jié)果表明,在近代最大質(zhì)量黑洞的很大一部分都已經(jīng)莫名其妙的旋轉(zhuǎn)起來(lái)了?!痹撔掳l(fā)現(xiàn)發(fā)表在皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào)雜志上。 2010-12-11訊,北京時(shí)間12月8日消息,美國(guó)國(guó)家地理網(wǎng)站評(píng)選出2010年度十大天體物理學(xué)發(fā)現(xiàn),宇宙外潛伏未知“結(jié)構(gòu)”新證據(jù)、銀河系中心發(fā)現(xiàn)神秘氣泡狀結(jié)構(gòu)以及“大爆炸”造出“液態(tài)”宇宙等重大發(fā)現(xiàn)榜上有名。 每個(gè)黑洞內(nèi)都含有一個(gè)宇宙 黑洞噴射能量形成銀河系中心兩巨型氣泡
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來(lái)自: 負(fù)鵬載舟 > 《社會(huì) 財(cái)經(jīng)》