盤點(diǎn)宇宙中十大恐怖黑洞
黑洞無法直接觀測,但可以借由間接方式得知其存在與質(zhì)量,并且觀測到它對(duì)其他事物的影響。借由物體被吸入之前的因高熱而放出和γ射線的“邊緣訊息”,可以獲取黑洞存在的訊息。推測出黑洞的存在也可借由間接觀測恒星或星際云氣團(tuán)繞行軌跡取得位置以及質(zhì)量。下面我們就來一起看看宇宙中那些可怕的黑洞吧。
宇宙中迄今發(fā)現(xiàn)的最大質(zhì)量的“超級(jí)黑洞”
其中一個(gè)位于NGC 3842星系中,其距離我們3.2億光年之遙,該星系是獅子座星系群中的一個(gè)最為明亮的天體,通過凱克望遠(yuǎn)鏡等的觀測證實(shí)了NGC 3842星系中黑洞達(dá)到了97億倍太陽質(zhì)量。另一個(gè)黑洞位于NGC 4889星系中,其距離我們大約3.35億光年,是后發(fā)星座中一個(gè)最為明亮的天體,其擁有的黑洞質(zhì)量與前者相當(dāng),甚至更大。
旋轉(zhuǎn)最快的黑洞
黑洞通常都會(huì)以非同尋常的速度旋轉(zhuǎn),并影響到周圍宇宙空間的結(jié)構(gòu),一個(gè)被命名為GRS 1915+105的黑洞位于天鷹座方向,距離地球大約3.5萬光年,以每秒950轉(zhuǎn)以上的速度旋轉(zhuǎn)。圖中顯示了黑洞在旋轉(zhuǎn)與不旋轉(zhuǎn)情況下周圍時(shí)空的變化,對(duì)于沒有旋轉(zhuǎn)的黑洞,白色區(qū)域較大,而右邊旋轉(zhuǎn)黑洞的白色區(qū)域較小,從這點(diǎn)可以推測旋轉(zhuǎn)黑洞的氣體可以距離事件視界非常近的軌道運(yùn)行,因此其半斤也更小一些。
典型中等質(zhì)量黑洞
科學(xué)家們認(rèn)為黑洞的質(zhì)量可劃分為三個(gè)等級(jí),即大質(zhì)量黑洞、中型黑洞、以及小型黑洞,當(dāng)然在幾乎每一個(gè)星系核心都潛伏的一個(gè)質(zhì)量達(dá)到百萬計(jì)或者數(shù)十億倍太陽質(zhì)量的黑洞,質(zhì)量較小的黑洞可達(dá)到數(shù)倍太陽質(zhì)量。在銀河系中央,科學(xué)家認(rèn)為這里存在一個(gè)質(zhì)量超過400萬倍太陽質(zhì)量的黑洞。美國宇航局雨燕X射線天文觀測衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)在NGC 5408中存在掛怪異的X射線源,存在一個(gè)115.5天的周期循環(huán)。
在宇宙空間中漫游的“流浪黑洞”
當(dāng)星系發(fā)生碰撞時(shí),黑洞可能在碰撞中被踢出星系,在宇宙空間中開始漫游旅程。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)流浪黑洞被命名為SDSSJ0927+2943,它的質(zhì)量大約為太陽質(zhì)量的6億倍,并以每小時(shí)590萬英里(約為950萬公里每小時(shí))的速度四處漂流,研究人員推測可能有數(shù)以百計(jì)的流浪黑洞漂移至銀河系。圖中顯示的為藝術(shù)家構(gòu)想的一個(gè)流浪黑洞從一個(gè)球狀星團(tuán)附近通過的景象。
“最明亮”的黑洞
盡管黑洞的引力可以使得光線都無法逃脫,但是黑洞可以組成類星體的核心結(jié)構(gòu),而類星體卻是宇宙中最強(qiáng)大、而且最有活力的天體。本張圖顯示了在2003年哈勃空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的類星體3C 273的圖像,右邊的圖詳細(xì)揭示了類星體的一些關(guān)鍵信息,從圖像中可以看書中央較為明亮的光線被阻擋了一部分。
目前已知的宇宙中最為古老的黑洞
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了可謂是最為古老的黑洞,其被命名為ULAS J1120+0641,其出生的年代僅僅在宇宙大爆炸之后的7.7億年,而宇宙大爆炸被認(rèn)為發(fā)生于137億年前,因此這個(gè)黑洞堪稱最古老的黑洞。圖中是藝術(shù)家繪制的ULAS J1120+0641黑洞的景象,其質(zhì)量是太陽質(zhì)量的20億倍。同時(shí),這也是在早期宇宙中發(fā)現(xiàn)的最遙遠(yuǎn)以及最明亮的類星體。該圖由歐洲南方天文臺(tái)提供。
神奇的“子彈射擊”黑洞
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)編號(hào)為H1743-322的黑洞似乎在方向噴射“子彈”,這些被黑洞噴射出來的高速物質(zhì)是電離氣體團(tuán)塊,在黑洞的吸積盤上被反向噴射出來,酷似黑洞在“打嗝”。研究人員認(rèn)為黑洞噴射出的電離氣體團(tuán)塊可對(duì)星系中的恒星以及行星產(chǎn)生影響,甚至也可能影響星系中的電磁場環(huán)境。
黑洞之間發(fā)生互相吞噬的恐怖事件:“黑洞吞噬者”
在NGC 3393星系中存在著兩個(gè)異?;钴S的黑洞,科學(xué)家認(rèn)為其中存在兩個(gè)較小黑洞合并的事件,這兩個(gè)黑洞由于距離太近,而其中一個(gè)黑洞正在消耗并吞噬另一個(gè)黑洞所存在星系的核心物質(zhì)。本項(xiàng)觀測首次發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)黑洞的合并事件,研究人員通過是同美國宇航局錢德拉X射線空間望遠(yuǎn)鏡探測到的兩個(gè)黑洞一個(gè)具有3000萬倍太陽質(zhì)量。
宇宙中最小的黑洞
到目前為止,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量最小的黑洞少于三倍太陽質(zhì)量,可謂是個(gè)“小個(gè)頭的宇宙怪物”,這顆黑洞被命名為IGR J17091-3624,接近理論上黑洞質(zhì)量的最小值。雖然這個(gè)黑洞具有相對(duì)而言非常小的質(zhì)量,但美國宇航局的錢德拉X射線空間望遠(yuǎn)鏡卻能探測到異常快的噴射流,在恒星級(jí)黑洞中算是最快的,速度相當(dāng)于光速的3%,即每小時(shí)2000萬英里,或者約為每小時(shí)3200萬公里。
平坦的黑洞
由于黑洞距離地球非常遙遠(yuǎn),科學(xué)家很難收集到一些關(guān)鍵性的線索,這些信息可以幫助研究人員解決許多圍繞黑洞的謎團(tuán)。然而,研究人員閑雜試圖揭開平坦黑洞的神秘屬性。黑洞擁有強(qiáng)大的引力,即便是光都無法逃脫,如果物質(zhì)墜入事件視界之內(nèi),那么將在黑洞的引力作用下跌落其中,而科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中通過光纖創(chuàng)造了人工的事件視界,研究所謂的霍金輻射是如何逃逸出黑洞的。