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太空图片:黑洞
来源Space photos of the day: Black Holes
译者commondata

《基督教科学箴言报》每日太空图片

October 29, 2010
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这是一幅艺术家创作的概念图,描绘了太空总署于2002年意外发现的一个黑洞,它距离我们大约32600光年。


这幅概念图描绘的是,在一个遥远星系中,一颗特大质量的黑洞正在吞噬一颗恒星的场面。太空总署的“星系演化探测器”为这场疯狂的盛宴专设了一个“台前”座位,利用其紫外光电子眼研究这段过程的始末。在这幅图中,首先恒星被撕裂,然后随着时间推移,被这头宇宙怪兽逐渐吞噬。首先,画面左侧是一颗冒险过于接近黑洞的类太阳恒星,此时黑洞的引力压倒了恒星的自身引力。接下来,恒星被慢慢拉伸(画面中间的黄色部分),最终被撕扯为碎片,回旋着进入黑洞(画面右侧的云环)。

这幅图描绘了位于星系中心的一颗超大质量黑洞。太空总署的星系演变探测者发现了黑洞存在的证据:一旦其达到一个临界规模,椭圆形星系中的新星形成便会被扼杀。据推测,黑洞应该是通过加热并炸飞点燃恒星形成所需的气体来做到这一点的。图中的蓝色部分表示从密度极高的黑洞中喷涌而出的辐射能。而图中环绕黑洞的灰色部分,被称为环体,它们由气体和星尘组成。

这幅图描绘的是,在夜空中观察位于NGC4261星系中心的一位居民,它藏匿于宽约800光年的星尘圆环中,是一颗质量为太阳质量12亿倍的黑洞。这是一幅想象中的图画,观察点位于星尘环中的一颗想象中的星球,它的一侧正好朝向黑洞。黑洞中超级高温气体燃烧发出的白热光芒在星尘干涉下,会转变为红色。黑洞周围炽热的吸积盘(accretion disk)喷涌出不可见的无线电喷射流,就像一束“灯塔上的灯光”,辐射到黑洞上下垂直方向的外围尘埃盘(dust disk)上。

对于GRB050709,最可能的解释认为,它是两颗中子星,或者一颗中子星和一个黑洞碰撞的结果。这种级别的碰撞足以形成一颗黑洞(或是一颗更大的黑洞),并造成一次高能粒子的爆发。这种爆发会形成强烈的伽马射线脉冲,以及可观测的无线电、光波和x射线。

 

一副描绘M33 X-7的艺术概念图,这是位于M33星系的一个双星系统,黑洞正在一颗巨大恒星的轨道上运行。在强大的引力作用下,蓝色伴星上的物质正在被拉入黑洞。在恒星吹来的风作用下,由这些物质形成的盘(橙色)进入环绕黑洞的轨道。风遭到黑洞的干扰之后,形成了盘外沿的紊流和涟漪。

 

GRO J1655-40是在我们的银河系中发现的第二颗所谓“微型类星体”。微型类星体是一种质量接近黑洞的恒星。它们的表现可以极端活跃星系(称为类星体)中心的大型黑洞作为参照。它们的质量从3.5倍到15倍太阳质量。天文学家们可以使用哈勃数据来描绘这种黑洞系统。图中这颗伴星显然从创造黑洞的超新星爆发中幸存下来。

 

这幅图描绘的是,当一颗恒星太接近一颗超级巨型黑洞时可能发生的灾难。一颗过于接近已经熄灭的恒星的恒星,会进入一颗超级巨型黑洞的轨道。黑洞产生的巨大引力会撕扯这颗恒星,直到将其撕裂。由于这一过程所产生的势能越来越大,因此仅有百分之几的恒星质量会被黑洞吸收,余下的则被抛洒进周围星系。


这幅射电星系3C321的合成图显示,来自较大星系(左下)中心黑洞的喷射撞击了其伴星星系的边缘(右上),这种相互作用是第一次被发现。图像中的x射线数据来自钱德拉(紫色部分),光波和紫外光数据来自哈勃(红色和橙色),射电辐射则来自甚大阵射电望远镜(very large array)和梅林(蓝色)。

 


这是一颗正在成长的黑洞,称之为类星体,它位于一个遥远星系的中心。利用太空总署的斯皮策和钱德拉空间望远镜,天文学家们在宇宙深处发现了大量隐匿于星尘中的类星体。图中这颗橙色的类星体位于一个巨大、且不规则形状的星系中心。它由多尘的环状气体云和不断进入中心巨型黑洞的尘埃组成。当黑洞吞噬物质时,气体和尘埃会被加热,并喷发出x射线,在图中以白色表示。

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