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宇宙大爆炸后最大爆炸被发现,光年级别黑洞现身,距离地球3.9亿光年!附近可能会孕育超文明

2021.04.01

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在宇宙中有一种非常明亮的天体,虽然距离地球非常遥远,但是发出的光芒可以穿越几十亿光年的宇宙空间,被地球上的望远镜所捕捉到,这就是所谓的类星体。

       

     

类星体发出的光,不仅具有同步辐射造成的非热性连续光谱,还有吸积作用造成极明亮的发射谱线,同时又有星际介质造成的吸收谱线。

而且其光谱学特性表现出巨大的红移量。根据哈勃定律,这表明类星体在距离地球极其遥远的地方。

》类星体实际上是一个星系,中间有一个巨大的黑洞。

这些星系都是宇宙在早期的时候形成的,因为那个时候宇宙没有像现在这么辽阔,早期的星际物质密度比现在高很多。

第1代恒星又大又亮,质量都很多都在太阳的100倍左右,燃烧的时间很短,在几百万年几千万年就烧光了以后,在经历了超新星爆炸,残骸质量大于三倍太阳质量就会形成一个黑洞。

       

     

由于之间恒星之间的距离比较近,所以大量的黑洞会合并,第2代第3代恒星就围绕在这些大黑洞周围形成了星系。

银河系中心的球状星团,就是在银河最早期形成的银河系的核心地带,那里大部分都是老年的恒星。在一立方光年的尺度范围内,会有多达10~100颗以上的恒星。

我们银河系中心的大黑洞有400多万颗太阳质量,但是类星体中心的大黑洞,它的质量却要大得多,一般会达到几十亿颗太阳的质量。

》外界的物质在向黑洞掉落的时候,就会释放出能量爆发。

摩擦会形成极高的温度,电子被剥离,形成围绕黑洞旋转等离子流。

我们知道带电的物质加速的时候会发出电磁波,所以这些等离子流加速的时候会发出强烈的辐射。

由于围绕类星体赤道部分的有巨大的物质盘所阻挡,类星体内部的辐射会从垂直于赤道的两极部位射出。

       

     

这些辐射带有着极高的能量输出,发出的高温等离子射流范围可以达到上百万光年。

》宇宙大爆炸以来最大爆炸现场,距离地球3.9亿光年。

蛇夫座NGC 4258星系中心黑洞发生超级能量喷发。

这次超级能量喷发在2016年被天文学家捕捉到,喷发期内一共释放了银河系全部恒星在1000万年发出的能量,目前已喷发完毕。

       

     

相当于把2千万亿颗地球的质量全部转化为能量。

一般的情况下,掉入黑洞中的物质会有40%的质量转化为能量。

在这次喷发过程中,黑洞的质量增加超过100亿个太阳。

根据黑洞面积定律,黑洞没有质量回吐的机制。在不断的吞噬外界物质的同时,黑洞会不断的变大。

》黑洞越大,靠近它越安全。

根据黑洞半径的史瓦西计算公式,黑洞的视界半径和黑洞的质量成正比,而引力和半径的平方成反比。也就是说,随着黑洞质量的增加,事件视界附近的引力和质量成反比关系。

       

     

所以我们就推导出黑洞的质量越大,事件视界附近的引力就越小。

只要黑洞的直径达到一光年,事件视界附近的引力就和地球表面的引力相当,一般在天文学上,我们认为这样的黑洞是可以安全靠近的。

那么怎么样制造出这么一个巨大的黑洞呢?这可是需要15,000亿个太阳质量。相当于要把银河系1/10的恒星塞在黑洞的范围里面。

类星体都是在宇宙演化早期形成的,利用恒星早期间距较小的情况,把大量的物质吞噬进黑洞的内部。

       

     

如果黑洞的直径大于1000光年,那么事件视界半径处的引力就只有地球表面引力的1‰,几乎可以忽略不计。

》还记得星际穿越里的大黑洞冈图雅吗?

外星文明在冈图雅里面放了一个超立方体来帮助人类。

事实上很多宇宙学家和天体物理学家都认为在大黑洞的附近有一个“宜居带”。

       

     

描述黑洞的参数有质量、角动量和电荷。质量决定黑洞的大小,角动量和电荷决定黑洞的性质。

角动量和电荷组合一下就会把黑洞分成4种:

  1. 不旋转,不带电的黑洞,这就是所谓的施瓦西黑洞。一般的情况下,史瓦西黑洞的计算公式比较简单,所以科普作品里都会用史瓦西半径来代替黑洞的半径。

  2. 不旋转带电的黑洞。

  3. 旋转不带电的黑洞。

  4. 又旋转又带电的黑洞,一般称之为克尔~纽曼黑洞。

正常情况下恒星都是带正电的,因为电子质量轻,恒星风吹走了大量电子。我们的太阳就是带正电的,而太阳风吹到的地方,比如说地球就带着负电。

       

     

如果恒星死亡之后变成一个黑洞,会带有正电荷。所以理论上说,第4类黑洞,也就是克尔~纽曼黑洞是宇宙中唯一应该存在的黑洞。

但是克尔~纽曼黑洞所带的电荷/质量比不会很大,如果电荷/质量比特别大的话,黑洞的奇点就会裸露出来。

克尔~纽曼黑洞会有奇异的性质。

由于时空拖曳效应,黑洞周围的空间会被分层,会形成一个所谓的能层。

》能层是孕育超级文明的天堂。

能层是克尔黑洞周围的一个椭球区域,在这个区域中,黑洞的旋转将时空连续体拖拽成南北极变薄,赤道变厚的“南瓜”型。

       

     

这个“南瓜”的中间是黑洞事件视界本体的球形,能层就是“南瓜”最外层和事件视界中间的这样一个区域。

这种现象被称为“第3类透镜效应”或“框架拖拽效应”。因为参照系相对于宇宙的其他部分来说不是静止的。

能层的外部由宇宙静止空间表面限定,内部由内视界限定。

在能层中,可以从黑洞的旋转中获得“几乎无限”的能量,而且那里是热力学第二定律几乎失效的地方,生命体可以具有无几乎无限的寿命。

而且,能层内部可以和外部世界通讯,也可以用黑洞的能量飞出黑洞的引力范围。

       

     

在黑洞附近每时每刻都发生着宇宙之间最高能量的事件,对于探索宇宙的奥秘很有帮助。

不过也正因为如此,高能量也有可能杀死生命。

》生命是否能够在极端环境下生存,深海黑烟囱附近的生物告诉我们,可以!

黑烟囱周围的海水温度可以达到400度,但是在几百个大气压的情况下,会处于超临界状态,而不会沸腾。

在这些热液里面,生存的一些盲虾、盲蟹等生命。其中最有名的是一种蜗牛,叫鳞角腹足蜗牛。壳外面有硫化铁层,腹足上面覆盖的硫化铁的鳞片。

       

     

由此可见生命的适应能力有多么的顽强。

地球上的发达国家都在苦寒之地,在极端环境下孕育的外星文明一定会是一个超级文明!

因为他们在对抗自然环境中要付出更多的努力,也更容易了解宇宙背后的运作规律。

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