每一项都堪称突破!2019年的黑洞成就载入史册

黑洞是时空结构中的黑点,也是密度极高的奇点,引力非常强大,任何物体都无法逃脱它们的魔爪。而且黑洞一辈子只做一件事,那就是吞噬物质。如果你离黑洞足够近,你就会变成宇宙的意大利面条,被拉伸成碎片,向内吸去,再也不会回来。

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但事实证明,黑洞不仅仅是宇宙中的真空吸尘器。2019年,物理学家们凝视着这片深不可测的黑暗,拍下了有史以来第一张黑洞的照片。不仅如此,科学家还了解到更多关于这些可怕的天体是怎么工作的!

人类首张黑洞照片

经过多年的期待,它终于来了!科学家们在2019年拍摄了一张绝对令人难忘的黑洞M87的照片,它位于室女座A星系的中心,距离我们约5300万光年。这个奇点的第一个特写是由世界各地的望远镜网络拍摄的,被称为事件视界望远镜(Event Horizon Telescope)。但这张像素化的小图像实际上是一个和太阳系一样大的黑洞,质量是太阳的65亿倍。

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环绕着它的黑色中心的炽热的橙色光芒限定了它的视界,这是一个物质环,它在落入黑洞之前绕着黑洞旋转。当它与其他物质高速摩擦时,它产生能量并发光形成吸积盘,因此形成了橙色的环。

黑洞有毛变无毛

今年,我们了解到黑洞确实有毛发,但大多数时候,它们是光秃秃的。这到底是什么意思?历史上,物理学家认为奇点是光秃秃的,简单来说没有特征,这意味着它们只有三个属性:质量、角动量和电荷。所有一切都被锁在了事件视界之后,关于黑洞的其它任何信息都无法在以后恢复。

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但在2016年,已故物理学家斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)等人发表了一篇论文,提出黑洞有“毛发”或独特的特征。这些毛发是事件视界和柯西视界的微妙变化,可以使黑洞彼此区分开来。但据报道,事实证明,黑洞事实上是有部分“毛发”,但是随着时间的流逝,它们最终都会失去这些毛发。

难以置信的大黑洞

去年11月,科学家们表示,他们在1.5万光年之外发现了一个黑洞,它的质量大到不应该存在。在探测到一颗质量是我们的太阳8倍的恒星后,科学家们推测它的存在。根据恒星摆动的程度,他们计算出恒星可能围绕着一个质量是太阳70倍的黑洞旋转;在此之前,科学家们认为恒星黑洞,或大质量恒星坍缩后形成的黑洞,其质量可能不超过太阳的30倍,至少在化学成分与我们相似的星系中是这样。

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“这一发现迫使我们重新审视我们的恒星质量黑洞形成的模型,”激光干涉引力波天文台(LIGO)主任、佛罗里达大学教授大卫·雷茨(David Reitze)当时在一份声明中说。

迷你黑洞

研究人员发现了一个低质量黑洞,它在1万光年外被一颗快速旋转的恒星环绕。黑洞当然可以很大,但它们能很小吗?实际上,可以。原来,只有已知黑洞一半大小的小黑洞可能存在于太空中。大多数正常质量的黑洞大约是太阳质量的5到6倍。

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去年11月,天文学家在距离我们约1万光年的银河系边缘发现了微弱的证据,证明存在一个质量约为太阳3.3倍的黑洞。它太小了,不是中子星,但比任何已知的黑洞都小。这样的黑洞曾被预言过,但以前从未被发现过。

银河系的黑洞有一个耀斑

在银河系的中心潜伏着一个超大质量的黑洞,被称为人马座a *,或Sgr a *,其质量大约是太阳的400万倍。

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说到银河系,我们银河系中的超大质量黑洞正在做一件非常奇怪的事情。通常,黑洞的吸积盘越活跃,就会发出更多的光,因为更多的物质相互摩擦,产生摩擦。五月,银河系中心的黑洞人马座A*一切平静。

然后,天文学家注意到一个奇怪的耀斑,黑洞发出了天文学家所见过的最亮的光,至少在红外光谱中是这样。目前还不清楚这种奇怪的耀斑是什么,但科学家们认为,这种耀斑是由一个多尘的物体或恒星与人马座a *擦肩而过造成的。