人类发现首个中等质量黑洞 宇宙终结者还是缔造者?
黑洞的吸积盘和喷流不断向宇宙空间辐射各类电磁波。
捕捉宇宙电磁波,间接描绘黑洞轮廓。
恒星衰老,向奇点无限坍塌形成黑洞。
中等质量黑洞照片。
日前,美国和欧洲的天文学家宣布,他们首次探测到了一个中等质量的黑洞。这项由超过1500名研究人员参与的引力波探测研究显示,约70亿年前,质量分别为太阳66倍和85倍的两个黑洞,在发生激烈碰撞后,形成了一个新的中等质量黑洞。这也是人类迄今探测到的首个中等质量黑洞。
中等质量黑洞介于恒星级黑洞和超大质量黑洞之间,质量为太阳的100到1000倍。此次探测到的中等质量黑洞其质量是太阳的142倍。
研究黑洞,有助于人类了解宇宙的演变,并最终了解人类自身的起源。因此,这项重要发现,无疑也再次激发了人们对于黑洞,这个宇宙中最神秘天体的强烈好奇。
宇宙最强BOSS
吞噬一切只要你靠近
说到黑洞,很多人会第一时间想起电影《星际穿越》。为了拯救人类,男主角义无反顾冲入那一团漆黑,最终掉落至接近奇点的五维空间,实现时空旅行。
既神秘又遥远,却很可能保有人类起源秘密的黑洞究竟是什么?
如果整个宇宙运行是一场升级打怪的游戏,那么黑洞就是场内目前已知的最强BOSS,其他玩家一旦靠近,立刻会被它无情吞噬,就连光都无法逃脱。黑洞这个开挂的超能力是如何练就的?
研究显示,当一颗恒星持续衰老,核聚变反应的燃料和能量耗尽,再也无法支撑其外壳的巨大重量时,恒星就会向内部,自身的中心点快速无限坍塌,并形成一个强大的黑暗漩涡,扭曲周围时空,直到最后形成体积接近无限小、密度却几乎无限大的星体——黑洞,而这个中心点就叫作奇点。
拿我们居住的地球来说,如果变成黑洞,那么直径12700多公里的地球,会把自己压缩成一分钱硬币大小。
借助电磁波
黑洞照片也“美颜”
众所周知,黑洞连光都能吞噬,那么中等质量黑洞这张照片又是如何拍摄的呢?
国家天文台研究员、中国科学院大学天文学教授苟利军介绍,黑洞是全黑的,通常意义下很难直接看到黑洞本身,我们需要有一些间接的方式,到目前为止,几乎大多数都是使用电磁波的这种探测方式。
人类首张黑洞照片,是由分布在全球八个地方的亚毫米波、毫米波望远镜,共同组成一个口径达一万零五百公里、几乎接近于地球直径的虚拟望远镜,通过观测M87黑洞的吸积盘辐射出的电磁波信号,拍摄完成的。而且这还是一张美颜照片,科学家为照片中的黑洞涂上了象征希望与温暖的橙色。
在这个双星系统里,黑洞正在吞噬身旁的恒星,被撕裂的恒星的气体在被吞噬前,会在漩涡外围加速旋转,形成一个环状圆盘,这就是吸积盘。而当黑暗漩涡吸入气体过多时,还没有被吸积的气体会顺着吸积盘的上下两轴被高速抛射出去,形成“宇宙火柱”,这就是喷流。
黑洞的吸积盘和喷流不断向宇宙空间辐射各类电磁波,而这类电磁波被地球的望远镜捕获到,人类也就间接描绘出了黑洞的轮廓。
黑洞拍摄者:
力争拍摄黑洞视频
当年和M87星系黑洞一同被拍下来的,还有银河系中的超大质量黑洞,其质量约是太阳的430万倍,距离地球3400光年。这也是离地球最近的超大质量黑洞。我们什么时候才能一睹它的真容呢?
在上海刚刚结束的第三届世界顶尖科学家论坛上,事件视界望远镜项目,也就是黑洞拍摄项目的负责人谢普德·多尔曼给出了答案。
谢普德·多尔曼表示,他们并不满足于只是拍摄黑洞照片,未来将力争能够让人们看到黑洞的视频:“我们未来的方向是打造影像,把我们看到的(黑洞)像电影一样播放出来,这是我们接下来十年要努力的方向。 ”
银河系黑洞作为离我们最近的超大质量黑洞,太阳系甚至地球会在未来与这个宇宙大BOSS狭路相逢吗?
苟利军说:“至少从目前来看是不太可能的,因为距离我们最近的黑洞,大约是3400光年。也就意味着,如果光要走3400年才能够抵达(地球),在非常遥远的距离之上,黑洞对太阳系其实没有太大的影响。”
穿越黑洞
能否全身而退?
万一有朝一日地球与黑洞短兵相接,结果又将如何?我们能像电影《星际穿越》男主角库珀那样全身而退吗?
世界顶尖科学家协会成员、诺贝尔物理学奖得主基普·索恩说:“无论如何,我们都可以使用自己的想象力去畅想未来会发生什么事情。如果是一个理想化的黑洞,可以来来回回在黑洞中穿梭很多次。但在现实情况中,根据对奇点计算的了解,你是永远没有办法到达其他区域的,你只能到达奇点。”
谢普德·多尔曼认为:“我们也很乐意去研究这个光环的里面是什么样,我认为它类似于一张‘单程票’,这有点类似于哲学问题,你只知道现在,并不知道未来。”
据央视新闻客户端
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