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【4pxtrackpackage】430萬倍太陽質量,直徑4400萬公里,銀心黑洞終於現身

2021-01-13  星辰大海...

    黑洞曾經廣義相對論中預言的天體,但現在黑洞已經赤果果的現身在宇宙中,其質量之巨大,吞噬過程之慘烈,規模之宏大,無一不讓科學家目瞪口呆,而在太陽系賴以寄生的銀河系中心,就有這樣一個黑洞!

    430萬倍太陽質量,直徑4400萬公里,銀心黑洞終於現身

    吞噬一切的銀心黑洞,它是如何被發現的?

    其實黑洞的最原始概念早在1783年時,劍橋大學牧師約翰·米歇爾就曾提出過假如太陽的直徑是超過原來的500倍,而密度不變,那麼太陽即使發出光,也逃不出來!而拉普拉斯也在1795年也曾提出過類似的概念!

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    不過真正從時空性質角度闡述的仍然愛因斯坦的廣義相對論,但其實黑洞也不是愛因斯坦所預言,只是廣相的引力場公式中被大神史瓦西設置的條件給推導出來了,簡單了理解有兩個要素:

    • 微觀粒子熱運動

    • 物體運動光速上限

    當物體坍縮至光速也無法逃離的直徑時,那麼物體最終將坍縮至黑洞狀態,因為物體的熱運動無法超過光速,再也沒有能製成物體坍縮的可能!而這個光速無法逃離的範圍就是史瓦西半徑!

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    第一個黑洞

    儘管大神史瓦西推導出了黑洞的存在,但科學家一直懷疑宇宙中這種極端天體的存在,而觀測技術的進步,使得科學開始懷疑宇宙中是不是真的存在這種天體!

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    第一個被懷疑的對象是天鵝座的X-1,這是1964年的一次火箭彈道飛行觀測時被發現,也是從地球觀測最強的X射線源之一,這個位於6,070光年外的主星體是一顆超巨星變星,有一個看不見的天體互相環繞公轉,距離約為0.2天文單位。

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    説起X-1還有件軼事,當年霍金認為不是黑洞,而基普索恩認為是,所以兩人就打賭,賭注是為對方訂一年的勁爆色情雜誌《閣樓》,到了1990年,越來越多的證據表明天鵝座X1的確是一個黑洞,霍金高興地認輸了,而且在那一刻顯得比贏了還興奮!

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    霍金和基普索恩

    因為潛意識裏他希望是一個黑洞,畢竟他是研究黑洞的大佬,還把當年的賭據翻出來印上拇指印表示認輸。當然,他也沒有忘記給索恩訂了一年的《閣樓》,而這本雜誌,差點鬧到索恩夫婦反目!

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    大尺度的《閣樓》雜誌

    之後則隨着觀測技術的進步,黑洞發現越來越多,據衞報在2020年5月6日報道,歐洲南方天文台發現一個距離地球1000光年的黑洞(之前是麒麟鎮V616,距離2800光年),位於望遠鏡座:

    HR 6819星系(HR 6819星系是一個肉眼可見的恆星系),有兩顆伴星(藍色軌跡)圍繞黑洞(紅色軌跡)旋轉。該黑洞的質量只有太陽的4倍。天文學家表示,“這是一個沉睡的黑洞,與周邊互動不積極(沒有明顯的吸積盤),也不會發射X射線,所以是'黑色的’,無法看見。”

    銀心黑洞的發現

    銀河系有1000億至4000億顆恆星,能抓住如此龐大一個星系的,那絕壁是一個超級天體,但在觀測技術進步以前,科學家一直都是懷疑,很簡單,因為核球處的密集星團仍然無法提供如此巨大的引力,讓旋臂上的恆星繞着銀心公轉!

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    早在1974年,科學家就懷疑銀心是一個巨大的黑洞!但科學家只能通過紅外以及電磁波段進行分析,但銀心高密度恆星和塵埃擋住了科學家的觀測,但γ射線、硬X射線觀測技術成熟後,似乎就是剝開迷霧見真章!

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    2002年,安東尼史塔克和克里斯馬丁觀測了銀心中心區域內400光年內的氣體密度圖,發現了一個數百萬倍太陽質量的吸積環,而密度也將接近恆星形成的臨界值,大約在2億年後,恆星將會爆發性形成!而在這個吸積環的中心,能觀測到γ射線、硬X射線的強發射源,很顯然這是一個黑洞!

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    2008年時夏威夷、亞利桑那和加利福尼亞的射電望遠鏡聯合起來組成了一個甚長基線干涉儀,測量出了這個疑似但已經板上釘釘的黑洞人馬座A*的位於2.6萬光年外、直徑約為4,400萬公里(0.3AU),水星軌道的半長軸大約5800萬千米,略小於水星軌道直徑,但比太陽那是大多了!

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    德國的天文學家則利用歐南天文台的望遠鏡,跟蹤了銀心圍繞黑洞公轉的恆星,準確測量其軌道後計算得出,銀心黑洞的質量大約為太陽的400萬倍!

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    銀心黑洞正處在活躍期,它會吞了整個銀河系嗎?

    我們能觀測到銀心黑洞發射的γ射線和X射線,那麼表示它正在吞噬物質,因為只有吞噬的物質,在吸積盤上被壓縮至基本粒子時才能髮色如此強大的γ射線和X射線,因此銀心黑洞正在大快朵頤它的子民!

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    2015年1月5日,NASA報告稱觀測到人馬座A*的X射線耀斑破紀錄的比平常亮了400倍,這表示銀心黑洞正在大規模吞噬物質,因為只有大量落入黑洞的物質,才能釋放出如此強烈的X射線耀斑事件!

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    銀心黑洞會吞了整個銀河系嗎?

    很明顯這才是吃瓜羣眾們擔心的,準確地説只要時間足夠,還真可能會!但即使從理論上來看,要將銀河系吞噬乾淨,那麼可能得吞噬百萬億年,因為銀心黑洞吞噬物質的速度非常慢,可能需要百萬年才能吞噬掉一個太陽的質量!

    430萬倍太陽質量,直徑4400萬公里,銀心黑洞終於現身

    所以各位就不必擔心銀心某天會吞噬到家門口這種事情了,倒是要擔心下哪個冒失鬼黑洞或者中子星路過太陽系,到那會估計太陽系就被毀了!

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