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本帖被 wowoni 执行加亮操作(2021-08-11)
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此前，全球多家天文台同时公布了人类拍摄的第一张黑洞照片，而NASA又根据这张照片绘制了更加精确的黑洞图像。这张绘制的黑洞图像非常接近电影《星际穿越》中的“卡冈图雅”黑洞。迄今最精确黑洞图像卡冈图雅 这是一个由黑洞本体、光线、吸积盘等组成的系统。最中间黑色的部分是黑洞的影子，约为视界的两倍。外边的一圈细细的光线被称为光子圈。 整个外围绕着黑洞旋转的，就是巨大的吸积盘，由各种高速旋转、缓慢坠向黑洞的物质、气体组成，因为强烈的碰撞、辐射而变得极为明亮。 上方其实是吸积盘远端，下方则是吸积盘远端的底部，黑洞的引力场扭曲光线传播路径，这种现象属于透镜效应。 吸积盘左侧的图像比右侧明亮很多，这是因为此处假设吸积盘逆时针旋转，左侧的物质在朝着观察者的方向高速运动，由于多普勒效应而变得明亮，右侧则变得黯淡。 无独有偶，在11月21日出版的《皇家地理学会月报》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上，一个国际地理学家团队发布了一项新发现，或许可认为《星际穿越》里孤单的“卡冈图雅”供给一个合理解说。 他们剖析了多个地理台站长达数十年的观测数据，在间隔地球大概9000万光年的一个矮星系中，发现了一个不同寻常的光点。那个矮星系名为马卡良 117，坐落北斗七星的斗勺当中。那个光点则被称为SDSS 1133，特征与超大质量黑洞相符。尽管超大质量黑洞一般存在于星系基地，但SDSS 1133间隔这个矮星系的基地最少有2600光年。 2013年6月，这些科学家使用坐落夏威夷莫纳克亚山顶凯克地理台口径10米的凯克Ⅱ望远镜，获得了这个天体的高分辩率近红外印象。经过对相片的分 析，他们发现SDSS 1133的发光区域宽度不到40光年，而马卡良117的基地也闪现出了恒星密布构成的痕迹，还有别的特征标明这个星系近来发作过动荡。 凯克Ⅱ望远镜拍照的高分辩率近红外印象，闪现SDSS 1133的发光区域宽度不到40光年，而马卡良117的基地也闪现出了恒星密布构成的痕迹。 研讨团队猜想，这也许是两个星系及其基地黑洞并合的结果。两个星系的磕碰与并合，会分裂它们原本的形状，发作新一轮恒星构成热潮。假如每个星系的基地都有一个超大质量黑洞，在两个星系合二为一以后，它们就会在新的星系基地构成一对“双星”，终究也会集并在一同。 依照爱因斯坦的引力理论，黑洞在并合进程中会以引力辐射的方法开释很多能量。不断加快的质量会向五湖四海辐射出引力波，也就是时空构造中的涟漪。如 果两个黑洞质量一样，自转也一样，它们的并合发作的引力波在各种方向上就会是均匀的。但更也许出现的状况是，它们的质量和自转都不一样，这就会发作不平衡 的强力波辐射，将黑洞朝相反方向弹射出去。 这样的弹射有也许满足微弱，直接把黑洞扔出它地点的星系，从此永无止境地在星系际空间漂泊下去。更多见的状况是，黑洞被弹射到一个长椭圆轨道上。尽管方位发作了改变，被弹射出去的黑洞仍会保存它周围的火热气体，继续发光发亮，直到这些气体悉数被它耗尽停止。 听起来是不是很像《星际穿越》里的“卡冈图雅”，一个远离星系基地、孤单游荡在漆黑当中的超大质量黑洞?就这个问题，果壳网“科学人”专门采访了这项研讨的第一作者、瑞士苏黎世联邦理工学院的地理学家迈克尔·科斯(Michael Koss)。 间隔咱们近来的大星系——仙女座大星系的基地，就有一个质量相当于1亿倍太阳的超大黑洞，与《星际穿越》里“卡冈图雅”的设定十分相似。‘卡冈图雅’有也许是一个与SDSS 1133类似的超大黑洞，”尽管还没有看过《星际穿越》，科斯已经跟别的看过影片的合作者讨论过有关的论题，“影片中的这个黑洞，是在暗射仙女座大星系 (M31)基地的那个黑洞，那个质量超大而又以最高速度自转的黑洞。40亿年后，假如咱们的银河系与仙女座大星系发作并合，也会发作一场剧烈的黑洞弹 射。” 斯科对“科学人”解说说，“一个被弹射出星系的黑洞，的确比坐落星系细密基地的黑洞要孤单许多。但很有也许，这个黑洞仍然会保存一部分气体和物质在 它的吸积盘中，或许在穿越星系的进程中沿途吸积一部分物质。吸积，或许说物质落向黑洞而开释出引力能，是已知使用质量来获取能量的功率最高的方法，因而黑 洞经过吸积盘来保持较长时刻(比方上百万年)的发光，本来耗费不了太多的物质。” 不过，研讨团队如今还无法百分百断定，SDSS 1133就一定是一个被弹射出原星系的超大黑洞。另外一种也许，它是一颗极为稀有的高光度蓝变星(Luminous Blue Variable，LBV)。此类恒星在终究爆 破前好久，便会阅历周期性的迸发，将很多质量抛入太空。依照这种解说，SDSS 1133也许是有史以来观测到的周期最长的高光度蓝变星。 咱们银河系中间隔近来的此类恒星，是大质量双星体系海山二(η Carinae)，其间包括了一颗质量约为太阳90倍的高光度蓝变星。在1838年到1845年间，这个体系阅历了一场迸发，抛射出最少10倍太阳质量的 物质，使得它变成当时天空中第二亮堂的星星。19世纪90年代，它又阅历了一场规划较小的迸发。 哈勃空间望远镜拍照的海山二，包括了一颗质量约为太阳90倍的高光度蓝变星。假如SDSS 1133不是“卡冈图雅”那样的超大黑洞，那必定是一颗继续迸发了近60年的高光度蓝变星。图像来历：NASA 假如把SDSS 1133解说成一颗高光度蓝变星，这颗恒星最少有必要从1950年开端就简直继续不断地迸发，直到2001年亮度到达高峰，并发作超新星爆 破。1950年之 前的望远镜，不论是空间分辩率仍是灵敏度，都不足以检测到这个天体。但假如真是高光度蓝变星的继续迸发，现有观测记载就足以使得它变成最持久和最继续的高 光度蓝变星。 科斯说，根据手头把握的数据，如今还无法分辩它到底是哪种状况。曩昔6个月来，SDSS 1133增亮显着，假如这一趋势继续下去，就将支撑黑洞解说。为了更细致地剖析这个天体，研讨团队计划在2015年10月，使用哈勃空间望远镜上的世界起 源摄谱仪，对它进行紫外线观测。 不论这是一个被驱赶的超大质量黑洞，仍是一颗稀有恒星的临终表演，SDSS 1133好像都是地理学家曾经从来没有看到过的一种地理现象。宇宙之谜:神秘的黑洞我们生活在一个神秘的宇宙里，对于这个充满迷幻色彩的宇宙我们好奇的东西很多。科学可以解释很多东西，但我们却对黑洞、能量、时空的起源一点头绪都没有。对于我们没有答案的东西的好处就是可以有很多有趣的讨论。一起揭开宇宙之谜! 黑洞吃上“光线快餐” 晴朗的夜晚人们遥望星空，那些亮晶晶的小星星看起来没有什么个性，它们存在的唯一证明只是它们的明亮。然而还有不发出亮光的星体，它们的意义更为重大。美国字航局曾经发射了高能的天文观测系统，研究太空中看不见的光线。在发回的x射线宇宙照片中，最惊人的一幕是那些从前认为〝消失〞了的星体依旧放出强烈的宇宙射线，远甚于太阳这样的恒星体。这征明了长久以来一个怪异的设想：宇宙中存在着首不见的〝黑洞〞。 什么是黑洞： 黑洞是一种引力极强的天体，就连光也不能逃脱。当恒星的史瓦西半径小到一定程度时，就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。这时恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。由于黑洞中的光无法逃逸，所以我们无法直接观测到黑洞。然而，可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。 黑洞引申义为无法摆脱的境遇。 2011年12月，天文学家首次观测到黑洞“捕捉”星云的过程 黑洞 黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程;恒星的核心在自身重力的作用下迅速地收缩，塌陷，发生强力爆 炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞[3]情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的力量，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。黑洞开始吞噬恒星的外壳，但黑洞并不能吞噬如此多的物质，黑洞会释放一部分物质，射出两道纯能量——伽马射线。十大神秘宇宙之谜 宇宙十分的大，到现在我们人们也无法探测出它的万一，神秘莫测的宇宙也吸引着人们去探索，许多的宇宙谜团也等着科学家们去发现和解释，经过这么多年的探索，关于宇宙的谜团不经没有得到解释，反而越来越多，比如现在最为大家所知的比世界未解之谜更神秘... 一个像太阳这样大的恒星自身引力如此之大，可能最终收缩成一个高尔夫球，甚至〝什么都没有〞。由于无限大的密度，崩坍了星体具有不可思议的引力，附近的物质可能被吸进去，甚至光线都不能逃脱──这是看不见它的原因。这个深不可测的洞，就被称为〝黑洞〞。科学家相信大多数星系的中心都有黑洞，包括我们身在其中的银河系。根据相对论，90%的宇宙都消失在黑洞里。所以一种令人吃惊的说法是:〝无限的黑洞乃是宇宙的本身〞。 黑洞里面有什么?只能从理论上推测。假如一位勇敢的人驾驶飞船奔向黑洞，他感觉到的第一件事就是无情的引力。从窗口望出去是周围星光衬托下一个平底锅似的圆盘，走得更近了，远方似乎宽广的〝地平线〞发出x光，包围着深不可测的黑洞。光线在附近扭曲，形成一个光环。这时宇宙员要返航已来不及了，双脚引着他向黑洞中心飞去，头和脚之间巨大的引力差使他如同坐在刑具台上，远在〝地平线〞以外3000英里，引力就把他撕碎了。
那么，怎么才能在无际的太空中发现黑洞呢?天文学家利用光学望远镜和x射线观察装置密切地注视着几十个〝双子〞星座，它们的特别之处在于两个恒星大小相等，谁都不想俘获谁，因而互为轨道运转。如果其中一颗星发生不规则的轨道变化，亮度降低或消失，有可能就是因为附近产生了黑洞。 人类为探索黑洞付出了不懈努力。最为成功的一次是在肯尼亚发射的第一颗x射线卫星观测系统，被称作〝乌胡鲁〞，这个装置在发射后运行3个月就感到天鹅星座的异常。天鹅座x──1星发出的〝无线电波〞使得人们可以准确地测定它的位置。x──1星比太阳大20倍，离地球8000光年。研究表明这颗亮星的轨道发生了改变，原因在于它的看不见的邻居──1个有太阳5至10倍大的黑洞，围绕x──1旋转的周期是5天，它们之间的距离是1300万英里。这是人类确定的最早一颗黑洞体。 平行宇宙 科幻作家雷，布雷德伯里，曾经写道“我们是在几乎不可能存在的宇宙中奇迹般的存在”，他也许是错的，因为宇宙不应该存在，原因是在宇宙大爆 炸之后的第二个阶段... 自从哥白尼和伽利略以来，还没有一个关于宇宙的理论具有如此的革命性。黑洞的普遍性一旦证实，那么〝宇宙不仅比我们想象的神秘，而且比我们所能想象的还要神秘〞。我们知道字宙处于不断的扩张中，这是〝宇宙核〞初期爆 炸的结果，宇宙核乃是一切物质的来源。当那里的物质越来越稀薄时，宇宙是否停止扩张?天体的巨大引力是否最终引起宇宙收缩?相对论回答：〝是的。黑洞的存在部分地证实了它的预言。即使宇宙不会消失在一个黑洞中，也可能会消失在几百万个黑洞中。〞另外，彻底揭开黑洞之谜，还意味着给予有关人类终极命运的思索的一个明确的答案
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