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碰撞中的黑洞可能隐藏在超亮类星体的光芒中

时间:2023-08-05来源:网络作者:小白

  一项模拟显示了黑洞合并怎么在类星体周围的环境中进行,主图像代表了黑洞碰撞前的时刻。 图片来源:Connar Rowan等人

  据美国宇宙网 罗伯特·李:根据一项新的研究,太阳质量的黑洞之间的碰撞可能发生在它们更大的同类周围制造的暴力环境中。

  超大质量黑洞存在于大多数宇宙岛的中心,其质量可以增长到太阳的数百万甚至数十亿倍。其中一些被气体和尘埃盘包围,这些气体和尘埃被加热到极高的温度,导致它们发出璀璨的光。虽然这些物质中的一部分被输送到盛宴般的中心超大质量黑洞,但其他物质被强大的磁场引导到黑洞的两极,在那里以接近光速喷出,也产生强大的光辐射。

  这些喂养超大质量黑洞被称为类星体。它们可能如此璀璨,以至于比所在宇宙岛中所有太阳的总和还要亮。但新的研究表明,类星体所在的活动宇宙岛核 AGN可能隐藏着其他小型黑洞,质量是太阳的3到10倍,它们通过碰撞和合并而增长。

  事实上,类星体及其环境本身实际上可能正在推动较小黑洞之间的合并过程,这可以在地球上通过它们制造的时空结构中的波纹 称为引力波来检测。

  这是一个科学家小组的结论,其中包括牛津大学物理学研究生Connar Rowan,他创建了一个复杂的计算机模拟,以模拟太阳质量黑洞和超大质量黑洞周围气体盘之间的复杂相互作用。

  “这些模拟解决了两个重要问题:气体能否催化黑洞双星的形成,如果可以,它们最后能否靠得更近并合并?”罗文在一份声明中说。“对于这个解释观测到的引力波信号来源的过程,两个答案都需要是肯定的。”

  超大质量黑洞的老大哥们会是个累赘

  研究小组检查了由2500万个气体粒子组成的类星体周围的模拟环境,这些气体粒子用于模拟遭遇期间的复杂气流,他们看到太阳质量的黑洞可以被拖入致密的气体圆盘中。这些黑洞可能会由于相互间的引力影响以及对盘中气体的引力影响而被迫进入双宇宙岛统。

  每次模拟持续了三个月,显示了盘中的气体怎么减缓太阳质量黑洞的速度,这意味着即使这些物体通常会分开,它们仍然相互吸引。

  这使得它们被困在围绕彼此的轨道上,成为二元黑洞,也被困在围绕超大质量黑洞“老大哥”的轨道上。较小的黑洞也被发现进展出它们自己的周围吸积盘,就像捕获它们的超大质量黑洞的迷你版本。

  

碰撞中的黑洞可能隐藏在超亮类星体的光芒中

  一张图显示了两个孤立的黑洞怎么被一个超大质量黑洞吸引在一起,并在其暴力阴影中合并。 图片来源:Connar Rowan等人

  超大质量黑洞周围的气体对较小黑洞合并过程的影响也通过模拟显示黑洞合并后气体立即猛烈喷射的事实得到了例证。

  该团队还发现了黑洞双星怎么随时间演变的另一个影响——太阳质量黑洞围绕超大质量黑洞旋转的方向。

  在一半的系统中,黑洞绕着与其旋转方向相反的超大质量黑洞旋转——逆行——黑洞会足够靠近,产生显着的引力波发射。因为引力波将角动量从双星中带走,这导致两个黑洞更快地螺旋在一起,并非常突然地合并。

  “这些结果令人难以置信地兴奋,因为它们验证了超大质量黑洞盘中的黑洞合并可以发生,并可能解释我们今天观察到的许多或大多数引力波信号,”研究小组成员、牛津大学天体物理学家Bence Kocsis说。

  罗文在皇家天文学会2023年全国天文学会议上介绍了这项研究,该会议于7月3日至7日在威尔士加的夫举行。

星暴星系:黑洞竟然是星爆星系产生的

在宇宙中有一个有着巨大恒星形成的爆发区,那就是星爆星系。一般的星系恒信的形成是非常缓慢的,但是在这个星系里,恒星的形成非常的剧烈快速,并且还会有超新星的爆发。这不是一个以外表出名的星系,而是以它内在的奇特而受人关注。甚至有科学家认为黑洞也是因为这个星系而产生。下面探秘志的小编就来为大家更深入的介绍星爆星系吧! 天文学家在宇宙观察中,发现在一颗正在孕育恒星的的星系中,有着一股异常的“超级风”外流气体,速度可以达到每秒数千公里。 天文学家将这个星爆星系叫做“NGC 4666”,距离地球0.8亿光年。而超级风就是从这个星系的内部刮出来的,并且因为超级风可以让气体变得非常的浓密,所以很难直接去观测。 星爆星系一年可造2900个太阳 星系早期在形成的时候,会出现大量的星际气体,尘埃等非常原始的物质,这些物质会给星系内部恒星的诞生提供需要。 星爆星系产生恒星的速度一直是很令人惊叹的,但是来自加州理工学院的天文学家小组发现大爆炸发生后大约8亿年时,出现有史以来最大规模的“爆星”现象,其存在于一个早期宇宙的庞大星系中,星系的质量甚至与我们现在的银河系相当,但恒星诞生的速率却是银河系的2000倍以上,远高于宇宙中任何一个星系。 科学家们通过观察这个超级星系的演化过程发现,这个星爆星系每年可以形成大约2900个太阳,被科学家们称为是史上最大的超级星爆星系之一。 黑洞来自星爆星系 超大型黑洞的形成是需要非常庞大的质量的,它由很多小黑洞聚集起来形成的,一些科学家就认为,超大型的黑洞是由星爆星系产生的。 很久以来,天文观测表明,在星系合并和相互作用的地方,经常出现圆盘状的恒星形成暴。最近人们认为,即使两个星系不合并,靠得很近的星系之间的相互作用也能使星系旋转不稳定,导致气体如漏斗般向核心聚集,点燃了围绕核心的星暴。 星暴星系以迅猛的速度产生新星,同时又以迅猛的势头引起超新星爆发。最终,产生了大量的太阳质量级别的黑洞。这些黑洞再集合周围气体,变成质量更大的黑洞。科学家推测,这些距离很近的黑洞有可能会相互合并,形成巨大的黑洞。 星暴星系有足够的物质来形成超大型黑洞。但是很可惜,根据目前的理论计算,这样的黑洞合并方式太缓慢了,即使经过100亿年,黑洞聚集的气体质量也只占其自身质量的百分之几。所以还无法确定黑洞产生跟星暴星系是否有关。 随机文章孔子「温温无所试」的典故与意思?人类杀死了地球原住民,外星来的人类灭杀地球居民蜥蜴人令人感到恐怖的鸟笼效应,心里被物品所控制的人类欲望雪崩的时候没有一片雪花是无辜的,伏尔泰揭露事物的两面性蛋黄水母:诱人的“荷包蛋”水母,触手有致命的毒素迷案在线 mazx.cn本站内容大多收集于互联网,内容仅供娱乐,并不代表本站观点,如果本站内容侵犯了您的权益,敬请联系网站管理员,我们将尽快回复您,谢谢合作!

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