巨型黑洞(科学家发现巨型黑洞)
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黑洞分为哪些种类?它能不能带我们穿越时空,回到过去?
黑洞一共分为三大种类,分别是巨型黑洞,大型黑洞,和微型黑洞;在一定的条件下,黑洞或许真的可以帮助人类穿越时空,回到过去,改变未来。我们都知道, 可观测宇宙中,黑洞堪称是一个让人类闻风丧胆,甚至令一切文明都“坐立不安”的恐怖天体。
黑洞的威力,想必就不用小编过多赘言了。黑洞具有着堪称无与伦比一般的庞大引力,能让所有物质,都无法逃脱它的魔爪;甚至光子,中子星也不能免俗。
近期,美国NASA宣称他们在太阳系边缘的两个角落里,各发现了一枚“微型黑洞”,一度引起了很多人的恐慌。不过,这其实还真没有什么好怕的;为什么呢?这还要从黑洞的种类开始说起。黑洞,一共分为三大类型:
第一类,是“巨型黑洞”,直径一般在太阳的数千倍,乃至数万倍以上;它们一般都是奇点爆炸时,庞大的时空膨胀带来的“维度紊乱”现象,从而产生的造物,比如说,银心黑洞;第二类,则是“大型黑洞”。大型黑洞是宇宙中最常见的黑洞;
大质量恒星步入老年,逐渐坍缩之后,就会形成这种黑洞,二零一七年,NASA拍摄到的“黑洞图像”,就来源于这种大型黑洞;第三类,则是“微型黑洞”。它们有可能来自于中子星的碰撞,也有可能来自于粒子摩擦;
这种黑洞一般质量都很小,甚至,和一些陨石,小行星都无法媲美。因此,它们并不具备太大的破坏力。太阳系内部的这两个微型黑洞,只有葡萄那么大。
美国哥伦比亚大学天文系教授韦恩认为,黑洞的视界中心,很有可能藏着一个“虫洞”。而虫洞,是连接维度的桥梁,人类借助这条隧道,就能前往其他的平行宇宙,甚至改变过去,逆转未来。
科学家:宇宙早期到处都是巨型黑洞!为什么它们现在都不见了?
黑洞可能是大家最感兴趣的天体,最靠近地球的黑洞是麒麟座V616,距离大约2800光年,这个距离远吗?从最近的比邻星4光年来比较,应该是个非常遥远的距离,但从宇宙的尺度上来看,又是一个非常近的距离!
意大利国家研究所的博士生西尔维亚·贝拉迪塔和他的合作者研究表明,宇宙初期可能充满了黑洞,而他们很幸运,观测到了早期宇宙发出的一束耀眼的光芒,使得我们得以窥视到宇宙最初的时刻!
贝拉迪塔和他合作者们发现的有趣事实
在了解发现的有趣事实之前,先来个简单的铺垫,因为要解释为什么能看到那么遥远的一束光,要不然没法解释!现代天文学对于黑洞的形成有几种理论:
如何形成黑洞?
一种认为是恒星型黑洞,即超大质量恒星在晚期直接坍缩而成或者在超新星爆发的过程中形成黑洞。
而另一种理论则是宇宙大爆炸时产生的原初黑洞,一般恒星型黑洞不太可能超过太阳质量的几十倍,但原初黑洞则没有上限。
还有一种是星云坍缩成数十万太阳质量以上的相对论星体,这类天体会因其核心产生正负电子对所造成的径向扰动而开始出现不稳定状态,并会直接在没有形成超新星的情况下坍缩成黑洞
黑洞如何成长?
现代天文观测到的黑洞洞这太阳的数百万倍,甚至高达数十亿倍,显然在诞生初期黑洞是没有那么大的,所以黑洞有一个成长过程:
吸积:黑洞诞生后,如果周围有其他恒星或者星际尘埃等物质,那么它会不断吸积而成长,但速度相对有限,因为在物质掉落黑洞的过程中,会因为压缩而出现全波段的电磁辐射,如果物质太多,则会形成爱丁顿极限效应,即光辐射会降低吸积速度,从而趋向一种平衡。
合并:黑洞合并是一条捷径,但并不是小型黑洞能合并,超大质量的黑洞甚至星系合并过程中同时完成,未来的银河系和仙女星系在合并后中心的黑洞也有可能合并。
黑洞的相对论性喷流
合并的黑洞能产生强大的引力波得以让我们探知,LIGO发现的第一个引力波事件就是双黑洞合并,但在没有引力波事件发生时我们就没法观测了?
并不是,黑洞在吸积物质时会产生强大的全波段电磁辐射,比如X射线和伽玛射线,以及可见光和低频电磁辐射,2019年4月10日对M87星系中央的黑洞成像用的就是毫米波(电磁波段),不过想要看到宇宙诞生初期黑洞吸积物质的光芒,那就没辙了?
也不是,因为黑洞在吸积物质时会在自转盘面的垂直中心向两侧延伸出一条相对论性喷流,一般认为相对论性喷流的直接成因是中心天体吸积盘表面的磁场沿着星体自转轴的方向扭曲并向外发射形成,相对性喷流是超新星爆发,黑洞吸积中的伽玛射线暴主要成因,这些喷出的粒子速度是宇宙中最快的速度之一。
这种伽马射线爆发非常强,假如参宿四爆发因为距离640光年地球不会有任何问题,但如果相对性喷流对着地球,那么可能会导致地球文明毁灭,不过可以放心的是参宿四的自转轴角度和地球方向差得远了。
贝拉迪塔和他合作者们的发现
他们观测到了从遥远宇宙传达到地球一束强烈光芒,根据推测这种极有可能来自宇宙大爆炸后的第一批恒星时期的光子,是早期宇宙中黑洞正在大量吞噬物质的相对论性喷流,根据这种喷流的特性,它的角度非常狭窄,简单的说,如果有一束喷流对着地球,那么在宇宙中就有千千万万束喷流,每一束喷流后都代表了一个巨型甚至超巨型黑洞。
那么多超巨型黑洞都去哪了?
这正是要解答的问题,但问题其实也不难回答,因为在宇宙诞生9亿年时候整个宇宙大小大远没有现在大,简单的说就像一调羹糖倒入了池塘,它们尽管都还在,但却尝不出任何味道了!
哈勃拍摄的133亿光年外的星系,每一个星系中都至少有一个超级黑洞
但它们并未消失,也未稀释,甚至现在我们都可以一个个将它们数出来,因为每一个超大黑洞都成了星系的中心,比如银河系中心的Sgr A*黑洞是太阳的400万倍,M87*黑洞是太阳的65亿倍,当前观测到宇宙最大的两个黑洞是:
TON 618:位于猎犬座靠近银道坐标北极的极度扭曲并拥有极高亮度的类星体
S5 0014+81:位于仙王座高纬度地区靠近北天赤道极的耀变体(一种拥有高能量和变化特征的类星体)
宇宙历史1
宇宙历史2
宇宙历史3
当年在池塘里游泳的小屁孩现在都成了一个个星系中心的顶梁柱,没有黑洞强大的引力支持,星系根本无法形成,所以当各位观测深空天体(很多都是星系,比如M31)时请不要忘记YY一下那中心巨大的黑洞。
超大质量黑洞是如何形成的?这种黑洞寿命多长?
超大质量黑洞,早在宇宙大爆炸时期应该就已经出现;它们是奇点膨胀之后,时空对维度的挤压之后形成的;这种黑洞,目前学术界并没有得到有关于它们“寿命”的结论。
我们都知道,黑洞,可谓是目前可观测宇宙内,人类发现的最恐怖,最让人谈之色变的天体之一。黑洞,拥有着无与伦比的破坏力,庞大到无以复加的可怕吞噬能力;因此,任何物质,在史瓦西半径内,都无法摆脱黑洞的束缚。
但是,黑洞内部也有很多种种类。最小的“微型黑洞”,对地球来说不构成什么威胁;而最高级的“超大质量黑洞”,是地球,太阳系都招惹不起的庞然大物。比如说,上世纪七十年代,我们在银河系内核附近,发现的“银心黑洞”。
银心黑洞的质量在三百三十万倍太阳以上,体积更是庞大到了一千万个太阳也望尘莫及的地步;正是因为银心黑洞带来的巨大引力作用,才让整个银河系内,数千万颗恒星在围绕中心做公转运动。而且,绝大部分星系,中心都有一个超大质量黑洞。
因此,学术界认为,这些黑洞,应该是早在一百三十亿年前,随着宇宙大爆炸,应运而生的。二零一八年,美国加利福尼亚大学戈登教授,在一篇论文中指出,超大质量黑洞,应该来源于史瓦西奇点的飞速膨胀,对维度带来的影响;
换句话说,就是从宇宙爆炸中心部位的“时空膨胀”,造成的维度挤压从而产生的。可以说,这种观点已经得到了很多位学者的证实。
那么,这种黑洞的寿命有多长呢?现在还没有一个确切的结果。毕竟,它们都已经存在了一百多亿年了;天知道它们还能活多久。
巨型黑洞能吸走整个银河系吗?
答:不考虑霍金辐射的情况下,任何黑洞都是只进不出,但是又受到距离的限制;对于史瓦西半径远小于银河系直径的黑洞,要把整个银河系吸走,是几乎不可能的事。
超大质量黑洞是宇宙中最大的黑洞,它所具有的质量为数百万倍到数十亿倍太阳质量,甚至最大质量可达几百亿倍太阳质量。超大质量黑洞在几乎所有大质量星系的中心都有,银河系中心也存在巨型黑洞,即人马座A*。
目前在银河系中的巨型黑洞,质量是300万倍的太阳质量,尽管它在不断的扩大,但却并没有吸走整个银河系的迹象。不仅仅因为它的质量不够大,一个巨型黑洞吸走一整个星系,并不是不可能,前提是它足够大,同时离星系足够近,才有可能将整个星系吸入黑洞内。
虽然我们银河系的中心是一个巨型黑洞,但对整个银河系的影响,就像是太阳和地球的关系,太阳的引力很大,但地球却不会被吸过去。这些天体系统在各自引力的相互作用下,有着一个微妙的平衡点,形成银河系这个整体,是由于引力的牵扯,但也不见得是中心黑洞的功劳。
首先银心黑洞的引力只在附近几个秒差距内占主导,从这个距离之外到几百秒差距的距离上,银心的恒星总质量带来的引力已经超过了黑洞的影响,而更大尺度上暗物质晕的引力占主导,银河系周围也有暗物质群,这些暗物质才是银河系维持稳定结构的保证。黑洞的存在仅是局部上的引力效果,但如果考虑到宇宙迟早会变成黑洞的世界,那么有理由相信黑洞总有一天会巨大到可吞噬一个星系。但也是很久之后的事情了,甚至远超目前的宇宙年龄,所以根本不用去考虑这个问题。
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