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430万倍太阳质量,直径4400万公里,银心黑洞终于现身

    黑洞曾经广义相对论中预言的天体,但现在黑洞已经赤果果的现身在宇宙中,其质量之巨大,吞噬过程之惨烈,规模之宏大,无一不让科学家目瞪口呆,而在太阳系赖以寄生的银河系中心,就有这样一个黑洞!

    吞噬一切的银心黑洞,它是如何被发现的?

    其实黑洞的最原始概念早在1783年时,剑桥大学牧师约翰·米歇尔就曾提出过假如太阳的直径是超过原来的500倍,而密度不变,那么太阳即使发出光,也逃不出来!而拉普拉斯也在1795年也曾提出过类似的概念!

    不过真正从时空性质角度阐述的仍然爱因斯坦的广义相对论,但其实黑洞也不是爱因斯坦所预言,只是广相的引力场公式中被大神史瓦西设置的条件给推导出来了,简单了理解有两个要素:

    • 微观粒子热运动

    • 物体运动光速上限

    当物体坍缩至光速也无法逃离的直径时,那么物体最终将坍缩至黑洞状态,因为物体的热运动无法超过光速,再也没有能制成物体坍缩的可能!而这个光速无法逃离的范围就是史瓦西半径!

    第一个黑洞

    尽管大神史瓦西推导出了黑洞的存在,但科学家一直怀疑宇宙中这种极端天体的存在,而观测技术的进步,使得科学开始怀疑宇宙中是不是真的存在这种天体!

    第一个被怀疑的对象是天鹅座的X-1,这是1964年的一次火箭弹道飞行观测时被发现,也是从地球观测最强的X射线源之一,这个位于6,070光年外的主星体是一颗超巨星变星,有一个看不见的天体互相环绕公转,距离约为0.2天文单位。

    说起X-1还有件轶事,当年霍金认为不是黑洞,而基普索恩认为是,所以两人就打赌,赌注是为对方订一年的劲爆色情杂志《阁楼》,到了1990年,越来越多的证据表明天鹅座X1的确是一个黑洞,霍金高兴地认输了,而且在那一刻显得比赢了还兴奋!

    霍金和基普索恩

    因为潜意识里他希望是一个黑洞,毕竟他是研究黑洞的大佬,还把当年的赌据翻出来印上拇指印表示认输。当然,他也没有忘记给索恩订了一年的《阁楼》,而这本杂志,差点闹到索恩夫妇反目!

    大尺度的《阁楼》杂志

    之后则随着观测技术的进步,黑洞发现越来越多,据卫报在2020年5月6日报道,欧洲南方天文台发现一个距离地球1000光年的黑洞(之前是麒麟镇V616,距离2800光年),位于望远镜座:

    HR 6819星系(HR 6819星系是一个肉眼可见的恒星系),有两颗伴星(蓝色轨迹)围绕黑洞(红色轨迹)旋转。该黑洞的质量只有太阳的4倍。天文学家表示,“这是一个沉睡的黑洞,与周边互动不积极(没有明显的吸积盘),也不会发射X射线,所以是'黑色的’,无法看见。”

    银心黑洞的发现

    银河系有1000亿至4000亿颗恒星,能抓住如此庞大一个星系的,那绝壁是一个超级天体,但在观测技术进步以前,科学家一直都是怀疑,很简单,因为核球处的密集星团仍然无法提供如此巨大的引力,让旋臂上的恒星绕着银心公转!

    早在1974年,科学家就怀疑银心是一个巨大的黑洞!但科学家只能通过红外以及电磁波段进行分析,但银心高密度恒星和尘埃挡住了科学家的观测,但γ射线、硬X射线观测技术成熟后,似乎就是剥开迷雾见真章!

    2002年,安东尼史塔克和克里斯马丁观测了银心中心区域内400光年内的气体密度图,发现了一个数百万倍太阳质量的吸积环,而密度也将接近恒星形成的临界值,大约在2亿年后,恒星将会爆发性形成!而在这个吸积环的中心,能观测到γ射线、硬X射线的强发射源,很显然这是一个黑洞!

    2008年时夏威夷、亚利桑那和加利福尼亚的射电望远镜联合起来组成了一个甚长基线干涉仪,测量出了这个疑似但已经板上钉钉的黑洞人马座A*的位于2.6万光年外、直径约为4,400万公里(0.3AU),水星轨道的半长轴大约5800万千米,略小于水星轨道直径,但比太阳那是大多了!

    德国的天文学家则利用欧南天文台的望远镜,跟踪了银心围绕黑洞公转的恒星,准确测量其轨道后计算得出,银心黑洞的质量大约为太阳的400万倍!

    银心黑洞正处在活跃期,它会吞了整个银河系吗?

    我们能观测到银心黑洞发射的γ射线和X射线,那么表示它正在吞噬物质,因为只有吞噬的物质,在吸积盘上被压缩至基本粒子时才能发色如此强大的γ射线和X射线,因此银心黑洞正在大快朵颐它的子民!

    2015年1月5日,NASA报告称观测到人马座A*的X射线耀斑破纪录的比平常亮了400倍,这表示银心黑洞正在大规模吞噬物质,因为只有大量落入黑洞的物质,才能释放出如此强烈的X射线耀斑事件!

    银心黑洞会吞了整个银河系吗?

    很明显这才是吃瓜群众们担心的,准确地说只要时间足够,还真可能会!但即使从理论上来看,要将银河系吞噬干净,那么可能得吞噬百万亿年,因为银心黑洞吞噬物质的速度非常慢,可能需要百万年才能吞噬掉一个太阳的质量!

    所以各位就不必担心银心某天会吞噬到家门口这种事情了,倒是要担心下哪个冒失鬼黑洞或者中子星路过太阳系,到那会估计太阳系就被毁了!

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