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什么叫黑洞(什么是黑洞?)

2022-10-03 15:27:55 来源:金风故事网

什么是黑洞(什么是黑洞?)

最近,科学家发表声明称,他们观察到了迄今为止发现的最古老、质量最大的黑洞。黑洞位于类星体的中心,在大爆炸后6.7亿年形成。它的质量令科学家们非常困惑。

自从宇宙诞生以来,第一束光用了数百万年才照射进来。第一代行星逐渐形成,古老的星系随之而来。在这些星系的中心,气体和尘埃环绕着超重的黑洞,逐渐形成了整个宇宙中最亮的天体——类星体。

类星体让我们一窥宇宙的起源,科学家借助望远镜追溯这些宇宙巨兽的过去。

古老?巨大?超重?这是一个怎样的黑洞?

图源:bkimg.资料来源:bkimg。

最近,研究团队宣布发现了迄今为止观测到的最远类星体,可追溯到BIGBANG之后的6.7亿年。与此同时,发现了有史以来最古老的黑洞。然而,这个黑洞的“长寿”并不是最显著的特征,但最令人惊叹的是它的超大质量。科学家也无法解释它是如何“长”得如此巨大的。

这一发现是在周二美国天文学会第237次会议上宣布的,详细信息发表在《天体物理学杂志快报》上的一项研究中。

背景——类星体最早发现于20世纪60年代。它们被称为类星体,因为它们与恒星相似。单个类星体发出的光相当于数万亿颗恒星发出的光,类星体比太阳系大得多。

科学家认为银河系中有大量的气体和尘埃。这些气体和尘埃的中心是一个黑洞,类星体来自这个黑洞。黑洞吞噬周围的物质,形成吸积盘,吸积盘由被黑洞吞噬的过热物质组成。

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图源: bkimg资料来源:bkimg

由于类星体的高能量,它们经常向银河系发出明亮的光。

最新消息——科学家希望通过这些古老的类星体,找出早期宇宙的真实情况。此外,科学家还希望类星体能够进一步研究银河系与中央黑洞的关系。

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图片:Image .百度

美国亚利桑那大学的一个研究小组发现了迄今为止最远的类星体,距离地球130.3亿光年。这表明类星体在宇宙6.7亿年前就已经出现了。天文学家认为宇宙现在有1380亿年了。当类星体出现时,宇宙只有现在年龄的五分之一。)

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概念图:类星体J0313-1806及其中心超大质量黑洞来源:NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva

类星体J0313-1806比太阳亮10多万亿倍,能量是银河系的1000倍。

类星体的核心是一个质量相当于16亿个太阳的超大质量黑洞。银河系中心的超大质量黑洞只相当于1367万个太阳,类星体真的是一个巨人。

最近的研究数据还表明,类星体会产生一种超高温气体,这种气体会以三分之一光速的高速风的形式从黑洞周围流出。

目前还不知道:超大质量黑洞在宇宙形成之初是如何形成的,以及它们是如何膨胀到这个地步的。换句话说,黑洞怎么会有时间吞下这么多物质?

亚利桑那大学哈勃望远镜研究员获得者、新论文第一作者王曾在演讲中提到:“早期重恒星产生的黑洞很难在短短几亿年内形成如此巨大的体积。”

科学家认为,黑洞是在一颗重恒星,即爆发型超新星死亡后产生的,或者是通过吞噬银河系第一代恒星产生的。随着时间的推移,黑洞继续吞噬周围的物质。

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新的研究表明,如果黑洞早在大爆炸后1亿年就形成并迅速膨胀,那么现在应该相当于1万个太阳的质量,远小于今天16亿个太阳的质量。

这项研究的合著者、在亚利桑那大学天文系任教的范晓辉教授曾在一次演讲中提到:“黑洞一定源于一种特殊的机制。”他还说:“在这项研究中,大量原始冷氢形成了原始黑洞。”

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除了超大的尺寸,黑洞每年还在继续吞噬相当于25个太阳的质量。科学家认为,因为黑洞吞噬了新生恒星的所有气体和基本物质,所以这个大小的超大质量黑洞是古代银河系在早期宇宙中不再产生新生恒星的主要原因。

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接下来——在早期宇宙中,黑洞和宿主星系之间不稳定的关系使得科学家很难研究星系的形成和发展以及超大质量黑洞在这个过程中的影响。

NASA的詹姆斯·韦伯望远镜将于2021年10月31日发射L 空。研究人员希望进一步观察这个类星体,并在早期宇宙中发现更多的类星体。

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摘要:类星体是研究超大质量黑洞形成过程和宇宙再电离的唯一途径。虽然科学家们付出了巨大的努力,但到目前为止只发现了红移(Z)大于等于7.5的两个类星体,在选择类星体时考虑了它们的低密度空和高污染率。类星体J03131806,红移(Z)=7.642,是离地球最远的类星体,其热光度为3.6×1013L .深度光谱观测表明,在这个类星体中存在一个质量为(1.6±0.4)×109m m的黑洞。大爆炸后仅6.7亿年,就出现了如此巨大的超大质量黑洞,不符合传统理论中超大质量黑洞的膨胀模型。

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此外,类星体的光谱表现出明显的宽吸收线(BAL): CIV和SiIV,其最大速度接近光速的20%。BAL和蓝移的CIV发射线证明有一个强烈的活动星系核(AGN)流出。ALMA观测通过探测类星体宿主星系的尘埃连续体和CII发射获得了7.6423±0.0013的精确红移。据此,他们认为类星体位于恒星数量众多的星系中,恒星形成速率为200M·yr1,尘埃质量为7×107 M,根据再电离时代的观测,在早期大规模星系扩张过程中,宽吸收线(BAL)类星体将成为研究活动星系核影响的重要工具。

作者:逆

财政年度:舒悦

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