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黑洞恒星与地球生命
(大势至 2011-10-11 01:12:04)

最远的类星体与黑洞


(图片来源:M. Kornmesser, ESO)
这是一张艺术想象图,模拟天文学家最近发现的距离地球已知最遥远的类星体ULAS J1120 0641。这其实是一个质量相当于20亿倍太阳质量的巨型黑洞正不断发射出强烈的辐射。有关这一类星体目标发现的消息被发表在一篇刊登于《自然》杂志上的论文中。

  类星体是一类极其明亮但也及其遥远的特殊星系,据信它们的核心位置存在超大质量黑洞,并且正不管吞噬周遭的物质。由于其遥远的距离,光线需要很长的时间才能抵达地球,从而被地球上的人们观测到。事实上,根据欧洲南方天文台的科学家们计算,这一类星体所处的时代距离宇宙诞生仅有7.7亿年。一般认为宇宙起源于一次大爆炸,该事件发生于137亿年前。

 

俄科学家称黑洞适宜定居外星人或已居住
2011-10-10  
  综合媒体报道,俄罗斯核研究所的宇宙学家维亚切斯拉夫?多库恰耶夫近日发表言论,称虽然黑洞有超强破坏力,但也将成为人类未来最适宜居住的地方。多库恰耶夫甚至大胆猜测,超大黑洞在成为人类居住地之前或许已经有更高智能的生物捷足先登了。

  众所周知,黑洞以其超大的质量和引力场吸收周边所有的物质,甚至光也不能逃逸。而人类无法对黑洞进行探索,是因为无法跨过黑洞的“门槛”——“事界”,即黑洞周围物质有去无回的边界。

  然而多库恰耶夫认为,黑洞内部区域——“柯西视界”是黑洞唯一具有生命生存条件的区域,它并非能完全地摧毁和吞噬一切,光子可以循着稳定的轨道生存。既然光子都“有道可循”,那么就没有理由不相信,黑洞内有可能存在可供大型星体运行的轨道。

  多库恰耶夫说:“超大黑洞内部可能有适合高等文明生存的环境,但在外部是看不到的。”不过,虽然多库恰耶夫言之凿凿,但这一假设目前只存在于理论层面,想要验证其真伪,尚需时日。

 

首次拍到:黑洞吞恒星过程曝光星球瞬间撕碎
 2011-08-26 
  

    天文学家近日首次抓拍到黑洞吞噬恆星的过程,这被认为是目前宇宙最神秘、最震撼的情景。照片中的黑洞彷彿魔鬼一般,一颗接近它的恆星瞬间被撕碎变成发光等离子体后消失无形。

    报道介绍说,黑洞是一种引力极强的天体,就连光也不能逃脱。它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去无法再逃出。由于黑洞中的光无法逃逸,所以科学家无法直接观测到黑洞。这张照片为天文学家研究黑洞提供了直观的线索。

  据报道,照片中的黑洞距地球40亿光年。据悉,大部分星系都有一个超大质量黑洞,这些黑洞质量大小不一,质量从相当于100万个到100亿个太阳的质量不等。据悉,黑洞每隔一亿年才会吞噬一颗恆星,因此科学家认为,这个黑洞比预计的质量更大。

 


艺术家用插话描绘出黑洞吞噬恒星的过程,这被认为是目前宇宙最神秘、最震撼的情景。据悉,图中的黑洞距地球约40亿光年。 


如此壮观的景象由被黑洞吞噬的恒星碎片所致,在此之前,科学家从未观测到这种景象

北京时间8月26日消息,天文学家第一次拍到特大质量黑洞撕裂吞噬恒星并喷射出喷流的壮观景象。这种罕见的景象是宇宙中最激烈的现象之一。这个堪称“太空怪兽”的黑洞位于一个遥远星系中部,距地球近40亿光年。吞噬恒星之后,黑洞放射出壮观的等离子流。

 


黑洞在吞噬恒星之后放射出等离子喷流。这一壮观的景象在距离地球40亿光年的太空区域上演  

如此壮观的景象由被黑洞吞噬的恒星碎片所致,在此之前,科学家从未观测到这种景象。黑洞产生的等离子喷流被称之为“相对论性喷流”,长度可达到数十万光年。绝大多数星系中央都存在特大质量黑洞,它们的质量相当于数百万甚至数十亿个太阳,凭借强大的引力吞噬附近的一切物质。

  3月,“雨燕”望远镜观测到恒星被特大质量黑洞吞噬的景象。这颗恒星因与巨型黑洞之间的距离过近,最终遭受灭顶之灾。美国宾夕法尼亚州大学的大卫-布罗斯博士和一组科学家表示,明亮紫外线闪光的化学分析显示,闪光来自于被黑洞吞噬的物质。这个黑洞的体积相当于100万个太阳。研究小组在发表于《自然》杂志的报告中指出:“我们认为我们捕捉到一个特大质量黑洞喷射相对论性喷流的景象。”

  在一个星系内,黑洞吞噬恒星的事件每一亿年发生一次。由于吞噬恒星获取更多质量,这个黑洞的能量进一步提高。吞噬恒星或者其他黑洞是黑洞“生长”的重要动力,也因此孕育出特大质量黑洞。特大质量黑洞的质量可相当于数十亿个太阳。相比之下,太阳只有一个太阳质量,地球的质量更是只有一个太阳质量的 1/332950。 
 来源:文汇报

 

亿万年一遇黑洞神秘能量束正吞噬恒星
2011-06-21 
  美国《科学》杂志上近日刊登了一篇报道,美国宇航局“雨燕伽马射线探测器”在例行扫描,距离地球约40亿光年的天龙星座时,发现其内部出现一个神秘的能量源,而这股神秘的能量正是来自某个黑洞的中心,经过科学家分析,这个黑洞竟然正在吞噬一颗恒星。整个过程被探测器全部拍摄到,这是一个非常罕见的宇宙事件,概率甚至低到只有每1亿年才有可能被发现一次。



黑洞正在吞噬一颗恒星(效果图)

  有趣的是,整个过程还伴随着一些曲折的情节,天文学家最初认为这只是一个比较普通的伽马射线暴发,但是经过数月,能量依然在高密度释放,于是科学家意识到原因肯定不是原想的那么简单,必然隐藏着更神秘的力量。

  美国加州大学伯克利分校天文学教授Joshua Bloom认为:这是一个极其不寻常的天文事件,这个超级能量束释放大约从3月24日开始,到现在已经超过两个多月了,能量还是源源不断的释放,并且没有衰减迹象。


  天龙星座编号为NGC6543的星云

美国宇航局同时也动用了哈勃望远镜和钱德拉X射线望远镜,对这个神秘的能量释放源进行探测。并且最终确定了,这是一颗恒星在被超大质量黑洞吞噬的时候释放出来的。黑洞撕裂恒星的过程中,被撕扯下来的大量物质会在黑洞吸积盘上形成质量漩涡,就像水池放水时产生的漩涡一样,将释放大量的能量。

  美国宇航局对此进行了详细的讨论,得出的结论是:这个颗恒星的和太阳差不多,而撕裂它的黑洞质量比它大至少100万倍。但是这其中又有出现了一个谜团。为什么这个特殊的黑洞不吞噬该区域周围的其他物质呢?并且有证据表明在该区域还存在着其他黑洞。



  神秘能量束(科幻图)

  对此,Bloom教授认为:这个黑洞可能是另一类型的黑洞,它不像普通黑洞那样见到物质就直接吞噬,整个事件更像是随机性的吞噬行为。这种情况可能发生在任何一个星系之中,但其发生的概率非常的低,并且很可能永远都不会再发生,所以被观测到是一种概率极低事件。

  这件事能够帮助天文学家进一步了解黑洞。这次拍摄到的是一个很特殊的黑洞,它仅仅是依靠吞噬了周围恒星和气体维持增长,这也为黑洞的成长提供了新的方式,这很有可能改变目前天文界对黑洞吞噬方式的看法,或许黑洞还存在着更大的秘密。

 

电脑模拟黑洞形成发现神秘震动波
2011-09-30



黑洞产生震动波(网络图片)
据国外媒体报道,纽约大学的研究人员通过模拟早期宇宙中太初黑洞在穿过一颗恒星时,所产生的各种时空效应,从而对暗物质的组成进行理论上的假设。图中形象地显示了当一个太初黑洞在穿过一颗恒星核心区域的过程中,所产生的振动波的情形。不同的颜色的区域对应太初黑洞的密度分布以及其所产生振动效应的强弱程度。在银河系中大约存在着千亿颗恒星,如此大的样本前提下,科学家认为可观察到相当数量的该现象。相关的研究结果已经发表在本月初的《物理评论快报》期刊上。

这项新的研究是通过观察发生于恒星表面的波状涟漪,来间接发现惊人难以捉摸的暗物质存在证据。根据参与该项研究的科学家称:当我们在实验模型中设定一个太初黑洞穿过一颗恒星的中央核结构时,其所产生的振动就可以反映出关于暗物质的信息。这些振动不仅携带了暗物质的信息,同时也会在恒星表面上发生涟漪效应,观察发生于恒星表面的异常活动正式本项研究的关键之处。暗物质对于宇宙学家而言,被认为是构成了宇宙中超过80%的物质,而且至今在天体物理学界从未直接探测到暗物质的存在。

我们对暗物质进行研究,这个过程中所得出的任何结果都使我们对宇宙早期物质的了解产生深远的影响。在寻找暗物质的发现历程中,宇宙学家认为:我们目前所看到的宇宙,即能被人类通过各种手段观测到物质,比如星系、恒星、星团等等仅仅是宇宙中总物质含量的4%,其也被科学家称为“宇宙中正常的物质”,而剩下的即是所谓的“不正常亦或不寻常的物质”,这些奇怪的物质就是与宇宙暗能量和暗物质存在重大关系。

虽然暗物质被认为是宇宙的主宰,在一定程度上说,其是统治着整个宇宙,我们所能看见的宇宙中的物质仅仅是沧海一粟。但是,探测暗物质并不是通过正常的观测手段,由于暗物质不与电磁力发生相互作用,所以用传统的电磁波天文观测无法发现其存在,只能间接地通过引力效应来推断其存在。研究人员认为:这项新的研究可以帮助科学家更好地了解暗物质到底是什么,我们已经知道其统治着宇宙,却还不知道它到底是什么。

科学家通过模拟在早期宇宙中出现的太初黑洞穿过一颗恒星时,研究这个过程终究会发生什么情况。太初黑洞在宇宙学中被认为存在于大爆炸发生后密度较高的时期,也就是处于宇宙加速膨胀的早期阶段。我们目前知道,今天的宇宙诞生于137亿年之前的一次大爆炸。因此,暗物质是如何产生的,以及在宇宙演化过程中哪个阶段出现的,都是科学家需要了解的问题。参与本次实验的研究人员认为:对于实验中出现结果还有待于进一步的观察,这些奇怪的宇宙结构可能是暗物质的来源之一。

由于太初黑洞比目前宇宙恐怖的黑洞要小很多,其体积甚至比原子核还要小,因此不会将整个恒星吞噬掉,自然也不会把光也掩没了。与此相反,由于太初黑洞体积太小,与恒星发生碰撞等接触时,会导致恒星表面上出现明显的振动现象。然而,暗物质与恒星发生接触是一种怎样的场景呢?美国纽约大学研究人员迈克尔科斯登(Michael Kesden)认为:你可以想象一个巨大的水球,然后尝试着将其戳出一个小洞,这时候里面流出的水形成的波状流动就类似于恒星表面出现的情况。迈克尔科斯登同时也是该研究论文的主要作者。

通过观察恒星表面出现异常运动,我们就可以弄清楚在恒星内部正在发生着什么情况。同理,如果一个太初黑洞穿过一颗恒星中央核结构,我们就可以通过观察其表面的振动来了解恒星内部的相互作用。现在,对于本次研究的科学家而言,可能仅仅只是一个时间的问题。研究人员模拟一个太初黑洞具有多大体积,才可以使得其与恒星发生接触时造成恒星表面出现明显振动波纹。结果发现,当质量达到一个典型的小行星水平时,才可符合这个要求。如果仅仅是一个真正意义上的太初黑洞,科学家认为能够在一些离散分布的点上发现异常情况。

研究人员迈克尔科斯登同时也指出:我们现在已经知道太初黑洞可以在恒星表面产生可检测到的振动现象,我们现在尝试着观察在比太阳更大的恒星上会出现何种情况。仅仅是银河系中的恒星就有一千亿颗的数量级,在这么大的基础样本前提下,如果我们知道银河系中哪儿会发生这类现象,每年估计可以看到一万个左右此类的事件。
  
来源:腾讯科学

 

恒星气体进入黑洞奇异瞬间
2011-03-30

新观测结果显示,在被黑洞吞没的物质中,有一小部分受磁场牵引转向成为物质喷射流冲向太空。  
 



欧航局首次观测到恒星气体进入黑洞奇异瞬间(网络图片)

据国外媒体报道,新观测结果显示,在被黑洞吞没的物质中,有一小部分受磁场牵引转向成为物质喷射流冲向太空。

在流入黑洞的恒星气体中,一小部分受磁场牵引转向成为喷射流冲向太空

没有人会想如此近距离的接近黑洞,因为距黑洞致命表面数百公里的空间是由粒子和辐射构成的漩涡。巨大的粒子风暴正以接近光的速度坠入,其温度不断升高,最终达到数百万度。通常只需要一毫秒,粒子就可以飞跃这一致命的距离,但是有一小部分粒子可以飞离黑洞。

由于新Integral观测,天文学家现在可以确定这个混乱的区域周围存在磁场。这是首次在距黑洞如此近的区域内识别出有磁场存在。最重要的是,这些观测显示这些高度结构化的磁场形成了一个逃离隧道,可以让一些进入的粒子飞离黑洞。法国原子能委员会的天文学家菲利普-劳伦特(Philippe Laurent)和他的同事们通过对天鹅座X-1黑洞进行观测研究得出这一结果。

他们的证据显示这一区域的磁场强度非常大,足以将粒子推离黑洞引力的牵引,最终形成物质喷射流冲向太空。当物质喷射流中的粒子以旋转的轨迹被拉出时,伽马射线偏振会产生变化。和普通光线一样,伽马射线也属于波的一种,波的振动方向称之为光的偏振。当高速粒子旋转着进入磁场时,会产生一种称之为同步辐射的光线。这些光线可以显示出一个偏振特征图。研究小组在这些伽马射线中发现这种偏振。这是非常难观测到的。

劳伦特说:“为了确定这一发现,我们必须利用Integral对天鹅座X-1所观测的全部数据。但是,我们现在仍然不能确切地知道这些流入的物质如何变成物质喷射流。在理论方面仍存在很大的争议,这些观测将可以帮助科学家解决这一争议。”

之前通过射电望远镜也观测到黑洞周围存在物质喷射流,但是这些观测不够详细,不能确定这些喷射流距离黑洞有多近。因此,目前这些新的观测数据极其重要。

 

宇宙中黑洞旋转速度愈来愈快  
2011-08-16


PKS 0521-36星系中心超大质量黑洞喷射示意图 (Credit: Dana Berry / STScI)
据每日科学网站报道,两位英国天文学家通过分析无线电、可见光和X射线天文数据,发现现在众星系中心巨星黑洞的旋转速度平均说来要比宇宙历史上任何时期都快。

现今天文学已有充足证据表明每个星系的中心都有一个黑洞,这些黑洞质量在一百万个到一千万个太阳之间,所以通常被称为超质量黑洞。尽管它们不能被直接看到,但物质围绕黑洞吸积盘旋转而后湮灭;该物质能变得非常炽热,并且放射出包括能被太空望远镜所探测到的X射线在内的辐射,相关的无线电辐射甚至能被地基望远镜所探测到。同时,与黑洞还伴随孪生喷流及它们的吸积盘。

朴次茅斯大学的马丁内斯·森斯格博士和牛津大学的饶令斯教授将旋转黑洞的理论模型跟用不同仪器所作的射电、可见光和X射线观测数据进行比较,发现这些理论能很好解释带喷射流的众多超大质量黑洞。

通过无线电观测,这两位天文学家能够从众黑洞进行取样,推断这些强力喷射流的速度。通过对它们是如何获得物质(吸积过程)的估算,两天文学家可以推测这些喷射流旋转得有多快。此外,这些观测也提供了这些超大质量黑洞是如何演化的信息。在过去宇宙只有现在一半大的时候,所有超大质量黑洞旋转速度实际上很慢,但现在它们中有相当一部分旋转速度非常快。所以从平均整体上看,现在超大质量黑洞的旋转要比以前快得多。

这是首次发现超大质量黑洞的旋转一直受到制约,它表明,那些靠吞噬物质的长大的超大质量黑洞几乎没有旋转,然而那些与其它黑洞进行合并的黑洞将迅速旋转。

马丁内斯-森斯格博士对该新研究结果评论说:“黑洞旋转可以告诉很多它们是如何形成的信息。我们的结果表明,在近代最大质量黑洞的很大一部分都已经莫名其妙的旋转起来了。”该新发现发表在皇家天文学会月报杂志上。
 
人类史上最震撼发现:黑洞都连着更大的宇宙

2010-12-11讯,北京时间12月8日消息,美国国家地理网站评选出2010年度十大天体物理学发现,宇宙外潜伏未知“结构”新证据、银河系中心发现神秘气泡状结构以及“大爆炸”造出“液态”宇宙等重大发现榜上有名。

每个黑洞内都含有一个宇宙
  天文学家在2010年4月宣布,我们的宇宙就像是俄罗斯套娃的一部分,可能栖身于一个黑洞内,而这个黑洞本身又是一个更大宇宙的一部分。反过来,迄今在宇宙中发现的所有黑洞可能都是通向其他世界的通道。
  美国印第安纳大学的物理学家尼克丹姆·鲍勃拉姆斯基(Nikodem Poplawski)近日提出了一个有关落入黑洞的物质所作旋转运动的崭新数学模型。根据他的方程,黑洞可能是不同宇宙间的时空通道,或者说,一种虫洞。被黑洞吞噬的物质并未如之前理论预言的那样塌缩成一个奇点,而是从黑洞的另一端以“白洞”的形式喷发出来。
   根据爱因斯坦的广义相对论,当一个区域的物质密度达到极大时会产生奇点,通常这一现象会出现在黑洞的中心。这种奇点密度无限大,温度无限高,因而显得怪异。而如果鲍勃拉姆斯基的理论正确,那么这种奇异的现象或许根本就不存在。

 

黑洞喷射能量形成银河系中心两巨型气泡
2010-11-12 据美国太空网报道,科学家日前最新探测发现银河系中心溢出高能量放射线形成的两个巨大气泡,并认为这两个巨大的气泡源自一个超大质量黑洞的喷发。每个神秘的宇宙气泡结构直径跨越25000光年,两个气泡连接起来可覆盖可见夜空一半的区域,它们喷射着伽马射线(高能量波长光线)。


研究人员称,宇宙气泡结构表明数百万年前存在着爆炸式的恒星诞生,或者它们形成于银河系中心一个超大质量黑洞喷射大量气体和灰尘之中。美国哈佛 -史密逊天体物理学研究中心的道格-芬克贝涅(Doug Finkbeiner)是该项研究负责人,他说:“目前最新发现的银河系巨大气泡结构仍存在着谜团,我们并不能完全理解它的特性或者起源。”2010年11月11日消息,费尔米伽马射线望远镜在银河系中心发现巨大的伽马射线气泡结构。

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