一顆黑洞有多大？宇宙中有無數的黑洞 不止質量不一樣 驚人！美科學傢發現超級黑洞的確可以吞噬整個太陽係！對它來說就像點心一樣！ - 趣味新聞網

發表日期 2015-09-08T17:50:05+08:00

    



一顆 黑洞 有多大？ 宇宙 中有無數的黑洞，不止質量不一樣，連大小也不一樣，而宇宙中 最大的黑洞 被稱為 超級黑洞 ，它的直徑與地球相當，質量卻至少是太陽的數十億倍。超級黑洞甚至可以吞噬宇宙中的任何星係。如此大質量的黑洞究竟是怎麼形成的呢？超級黑洞，顧名思義就是質量超大的黑洞，哈佛史密鬆天體物理中心的科學傢對宇宙209個星係的早期X射綫訊號進行瞭研究，發現在宇宙誕生大約12億年左右的時間內就齣現瞭超大質量黑洞。史密鬆天體物理中心的科學傢發現在宇宙誕生後12億年左右的時間內就齣現瞭超大質量黑洞,據國外媒體報道，科學傢已經確認在宇宙中存在大量的黑洞，幾乎每個星係中央都存在超大質量黑洞，而一些質量更小的黑洞則更多。






來自錢德拉宇宙演化調查的項目科學傢發現在宇宙大約12億歲時就齣現瞭超大質量黑洞，這些星係核的樣本記錄瞭宇宙早期黑洞的成長過程，科學傢通過活動星係核的研究瞭解到宇宙早期超大質量黑洞的吸積情況，並釋放齣高速移動的帶電粒子噴流。這些早期黑洞與當前宇宙中的黑洞一樣，都會在吸積盤附近將物體加熱到數百萬攝氏度，並在兩極釋放齣強大的噴流，我們可以根據這些特徵來探測早期宇宙中的黑洞。哈佛的史密鬆天體物理中心的科學傢Eleni Kalfontzou等人對僅有25億年演化曆史的宇宙進行瞭研究，發現其中存在質量較為龐大的活動星係核，最為遙遠的星係核能夠追溯到宇宙誕生後大約12億年。

科學傢相信，在所有的星係的銀心，包括 銀河係 在內，都會有超大質量黑洞。所有超級黑洞是在距今100多億年前的宇宙初期與星係同時形成的。它“吞噬”周圍的大量物質，纔能達到如此巨大的體積。超級黑洞的形成相比之下，宇宙中其他的黑洞都不值一提，而如此大質量的超級黑洞難道也是由於恆星的坍縮形成的？關於超級黑洞的形成有幾種說法。第一種是超級黑洞以吸積宇宙中的恆星而形成的，它可以吞噬宇宙中所有的恆星，甚至是整個太陽係、銀河係。第二種方法涉及氣雲萎縮成數十萬太陽質量以上的相對論星體。該星體會因其核心産生正負電子對所造成的徑嚮擾動而開始齣現不穩定狀態，並會直接在沒有形成超新星的情況下萎縮成黑洞。第三個方法涉及瞭正在核坍縮的高密度星團，它那負熱容會促使核心的分散速度成為相對論速度。最後是在大爆炸的瞬間從外壓製造 太初 黑洞。超大質量黑洞平均密度可以很低，甚至比空氣密度還要低。這是因為 史瓦西 半徑與其質量成正比，而密度則與體積成反比。由於球體體積是與半徑立方成正比，而質量差不多以直綫增長，體積增長率則會更大。故此，密度會隨黑洞半徑增長而減少。




科學傢所探測到的黑洞主要有兩種類型，一種是質量僅相當於太陽質量十倍多的類恆星黑洞，另一種則是質量為太陽數十億倍的超級黑洞。研究小組通過X射綫觀測發現，在距地球1200萬光年的M82星爆星係中，有兩箇中等大小的黑洞存在，這是迄今為止第一次在一個星係中發現瞭兩箇中等大小的黑洞。據報道，它們的位置接近該星係的中心，可能會提供一些來自宇宙最大黑洞起源的資訊。這兩個超級黑洞很有可能是由一連串的恆星爆炸所産生的連鎖反應，從而形成瞭這個如此緊湊、質量及其巨大的超級黑洞的，然後它會慢慢坍縮成中等質量的黑洞。該星團隨後會下沉到該星係中心，這兩箇中等質量的黑洞將會逐漸演變成為超級黑洞。

除此之外，科學傢還發現宇宙還存在一種規模很小，但卻擁有質量龐大中央黑洞的星係，這就是M60-UCD1。該星係內部存在一個質
量達到2100萬太陽質量的超大質量黑洞，相比較而言銀河係中央黑洞的質量僅為400萬個太陽，顯然要小很多，有趣的是M60-UCD1星係卻比銀河係小大約500倍。在矮星係中發現超大質量黑洞說明這樣級彆的黑洞可能非常常見，科學傢目前所發現的黑洞質量幾乎都達到瞭百萬倍太陽質量，較少一部分為恆星級黑洞，還有更少的中等質量黑洞，本次觀測到M60-UCD1星係中黑洞的質量較大，但星係總質量卻很小，科學傢計算後發現黑洞質量佔到瞭星係質量的15%，這是小星係中隱藏的大質量黑洞。



我們所有人們看到的所有巨大星係的中央都有一個超級巨大的黑洞，可以說，黑洞強大的吸引力，間接的幫助瞭星係的形成，因為恆星都不能靠近黑洞，所有就如同珍珠在砂石周圍形成一樣，久而久之形成瞭太陽係、銀河係。美國宇航局的科學傢通過費米伽瑪射綫望遠鏡觀測到銀河係中央齣現瞭神祕的“氣泡”。科學傢們猜測，巨型氣泡可能與銀河係中的超級黑洞有關。巨大的氣泡被研究人員稱為“費米氣泡”。四年前，哈佛大學天體物理學傢道格拉斯·芬剋拜納所領導的研究團隊通過伽瑪射綫望遠鏡發現銀河係中央存在對稱的“氣泡”結構，其中大部分為明亮而充滿活力的伽瑪射綫，來自科維裏粒子天體物理機構的科學傢Dmitry Malyshev提齣瞭最新的解釋方案，在其論文中認為該費米氣泡輪廓非常明顯，氣泡本身也發齣強烈的伽瑪射綫，呈現對稱分佈，跨度達到瞭3萬光年，有趣的是銀河係的直徑也纔10萬光年左右，可見這個對稱的伽瑪射綫氣泡非常龐大。



伽瑪射綫氣泡除瞭形成機製仍然不確定外，科學傢還發現其中擁有一些能量非常高的伽瑪射綫，科學傢近年來提齣瞭一些形成模型，比如銀河係中央超大質量黑洞形成的巨型噴流，黑洞在其兩極附近可形成接近光速的物質噴射，還有一種解釋為黑洞周圍聚集瞭大量氣體，形成瞭質量龐大而“短命”的恆星，這些天體形成的超新星爆發形成瞭費米氣泡。但這幾個模型沒有一個是完美的，對於科學傢而言，費米氣泡是相當神祕的。

為瞭解釋費米氣泡的形成機製，科學傢還需要對前景伽瑪射綫輻射進行排除，這樣我們纔能看清費米氣泡的真實模樣，此前地球上的陸基伽瑪射綫望遠鏡均有觀測上的侷限性，伽瑪射綫 空間 望遠鏡的加入後這個情況有所緩解，費米空間望遠鏡的升空使得科學傢發現太陽係外存在相當多的伽瑪射綫源，比如超新星、黑洞都可以被認為是點狀伽瑪射綫源，這使得我們觀測費米氣泡的較為睏難，不過費米氣泡的訊號較為強烈，要想解決這個問題，還需要繼續收集資料。超級黑洞是靠著吞噬宇宙中的恆星從而形成巨大的體積，而超級黑洞為什麼具有如此大的"吞噬"能力。我們不得而知，關於超級黑洞還有太多的未解之謎，隨著越來越多不同質量的黑洞被發現，人們對宇宙的瞭解又進瞭一步，離解開超級黑洞的奧祕也進瞭一步。



via:今日頭條

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