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宇宙犯罪现场揭示 黑洞如何将恒星变成“意大利面条”形状

时间:2023-08-07来源:网络作者:小白

  一个宇宙犯罪现场揭示了黑洞饮食习惯的细节。在一项新的研究中,天文学家研究了超大质量黑洞对恒星的破坏,揭示了这些宇宙巨人是如何消耗那些过于靠近他们的物体的物质的。研究表明,大量的这种物质被吹离黑洞,而不是被黑洞消耗掉。

  这一可怕的行为发生在距离地球2.15亿光年的地方,于2019年10月首次被观测到,代表了一颗类似太阳的恒星被质量超过100万倍的黑洞摧毁的后果。这是天文学家发现的黑洞产生的巨大潮汐力将恒星体“分离”的最近例子。

  这个所谓的潮汐瓦解事件(TDE)发生在波江座的一个螺旋星系中。这是第一次这种类型的事件在可见光下足够亮,让天文学家能够研究恒星物质粉碎后发生的细节。

宇宙犯罪现场揭示 黑洞如何将恒星变成“意大利面条”形状.jpg

  通过观察事件中的光偏振,加州大学伯克利分校的研究人员推断,大部分恒星物质是以高达2200万英里/小时(3500万公里/小时)的速度从黑洞中爆炸出来的。

  这个被命名为AT2019qiz的爆炸产生了一团气体,这些新的偏振光观测显示它是球对称的。这个气体云的宽度是地球到太阳平均距离的200倍。这意味着它的半径比我们地球的轨道大100倍,其外边缘距离中心黑洞约9.3亿英里(15亿公里)。

  “超大质量黑洞能做的最疯狂的事情之一就是通过其巨大的潮汐力撕碎一颗恒星。”加州大学伯克利分校的天文学家文彬·卢(音译)在一份声明中说,他是描述这些观察结果的一篇新论文的合著者。“这些恒星潮汐破裂事件是天文学家了解星系中心超大质量黑洞存在并测量其属性的极少数方法之一。然而,由于数值模拟此类事件的计算成本极高,天文学家仍然不了解潮汐中断后的复杂过程。”

  新的发现可以解释为什么天文学家没有看到来自其他TDE的高能辐射,如X射线。这种辐射是在恒星的物质被拖入黑洞周围的薄圆盘时产生的。这种物质在盘中被加热,产生高能辐射,这也是物质落入黑洞时产生的结果。这些排放物被强风吹出的气体云所掩盖。

  “这项观察排除了理论上已经提出的一类解决方案,并给了我们一个更强的约束黑洞周围气体会发生什么。”加州大学伯克利分校天文学研究生、论文第一作者Kishore Patra在声明中说。“人们已经看到了风从这些事件中产生的其他证据,我认为这项极化研究肯定会使这一证据更加有力,从某种意义上说,如果没有足够的风,你就不会得到球形几何形状。

  这些结果似乎与许多天文学家提出的理论相矛盾:当恒星被黑洞摧毁时,就会形成高度不对称的吸积盘。这样的圆盘会呈现高度的偏振光——这在TDE中是看不到的。

艺术家通过“意大利面条化”描绘一颗恒星被超大质量黑洞撕成碎片时死亡的插图。使用欧洲南方天文台超大望远镜的科学家们发现了这样的事件.jpg

  2019年11月对这一事件的第二组观测显示,它发出的光只是轻微偏振。该团队表示,这一发现表明喷射物质的气体云已经变得足够稀薄,足以揭示黑洞周围的不对称气体结构。

  Petra说:“吸积盘本身足够热,可以以X射线的形式发出大部分光线,但这些光线必须穿过这片云,在它逃离这片云之前,会有许多光的散射、吸收和再发射。”“在每一个过程中,光都会损失一些光子能量,一直到紫外线和光能。最终的散射决定了光子的偏振态。因此,通过测量偏振,我们可以推断出最终散射发生的表面几何形状。”

  Petra补充说,研究小组观察到的这颗恒星的“临终场景”可能不适用于“古怪”的TDEs,在这种TDEs中,物质射流仅以接近光速的速度从黑洞的两极喷射出来。要回答这个问题,需要对TDEs进行进一步的极化研究。

  “极化研究非常具有挑战性,全世界很少有人精通该技术来利用它,”Petra说。“因此,这是潮汐破坏事件的未知领域。”

  两组观测均使用加利福尼亚州圣何塞附近利克天文台的 3 米(10 英尺)Shane 望远镜进行。该望远镜配备了 Kast 光谱仪,这是一种可以确定整个光谱中光的偏振的仪器。

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!

事件真相:黑洞的形成及对黑洞死亡的理解

关于黑洞的科学说法,其实在1916年才得到证实,但是关于黑洞的形成的理论最早由爱因斯坦提出来,如果将非常巨量的物质几种在空间上的一个点,而且这种物质的量不是我们概念上所能接受的,然后在这些物质的周围就会发生非常奇异的现象,会存在一个界面,并且即使是光进入了这个界面,也无法逃脱这些物质,关于黑洞的命名由美国的物理学家约翰阿奇巴德惠勒提出来的,但是最初的科学计算却是由德国的天文学家卡尔史瓦西,黑洞之所以能够抓住光,就是因为黑洞具有极大的引力。 虽然对于黑洞的概念已经得到了科学的认识,但是目前还无法直接对黑洞进行观测,主要是由于黑洞的引力场非常的大,但是体积却非常的小,导致了任何物质和辐射都无法进入到黑洞内,并且不管是任何的物质或者辐射,只要被黑洞抓住了,就无法逃脱,因此也没法对黑洞进行直接的观测,只能通过间接的方式来得到证实,一般是在物体吸入的时候放射出来的紫外线及X射线,通过对这方面的检测来研究黑洞,发展到现在,也没有科学的方法能够直接对黑洞进行观测及研究。 黑洞很容易让人望文生义认为,黑洞就是一个非常大的窟窿,其实不然,我们所说的黑洞,其实是一个宇宙天体,主要是由于其极大的引力造成没有物质能够逃离黑洞,因此才被称为黑洞, 根据科学的研究表明,黑洞形成在宇宙大爆炸八亿年后,黑洞的质量是太阳的几百万倍甚至几十亿倍,一般黑洞都出现在一个星系的中心位置,黑洞在诞生之初增长速度就非常的快,并且会不断的吸收物质来扩大自身的质量,而对于黑洞的形成最初说法不一,研究表明,有约百分之二十的超大质量黑洞是由于星体之间的碰撞形成的,由于碰撞使得星体产生融合,造成了引力场的改变,但是不管哪种形成方式,黑洞的形成都是经过了一个非常漫长的时间。 现在我们普通认为首先星体的质量巨大是超新星爆发的主要原因,因为这样的星体核反应迅速,内核的温度极高,强劲的引力收缩更提升了内部的温度,使得核反应不断升级,直到不再能产生核能的生成铁核的聚变反应为止,这也是对黑洞发展过程一个最好的解释。 由于核反应的因此,导致星体内核的温度能够达到几十亿度,由于这种热量的原因,星体中向外的压力发生枯竭,并且还会导致很多热量的流逝,但是星体的引力却没有变化,于是整个星体发生了内部坍塌,物质向星体的中心坠落,导致了超新星的爆发,也就造成了黑洞的形成,一般超星系黑容易由于时间的推移,最终演变成黑洞,但是有一个必要的条件,就是坍缩物质的质量比太阳的质量大三倍,这样的星体坍塌才会导致黑洞的产生。 最近有一个新的说法,这一说法中对黑洞最终的发展方向进行了说明,黑洞最终会成为白洞,黑洞和白洞是两种对立的天体,白洞的行为表现和黑洞的行为表现完全不同,黑洞是具有极大的引力作用,在不断的吸收物质,但是白洞却是一直在喷射出捕获的物质。 关于这个理论是建立在引力量子论基础上得出来的,这个理论的证实也有助于确定长期以来最有争议的话题,那就是关于黑洞是否会摧毁他们吸收的物质,并且研究还表明,黑洞在形成之初就开始走向白洞的发展,但是关于这个说法却在最近才得到证实,黑洞在形成之后,其强大的引力造成了无法进行直接观测,但是最近通过技术手段,已经能够发现,黑洞释放出来的高能X射线,这也从间接解释了白洞的理论存在。 并且通过这种研究,人类还首次获得了黑洞的旋转速度,根据科学的研究数据表明,黑洞的旋转速度接近光速,10.78亿公里/小时,但是这个数据也只是一个模糊的旋转速度,但是这个速度也极大的震撼了我们对黑洞的认识。 虽然说对黑洞的研究已经持续了很多年,也取得了很大的突破,但是关于黑洞的成因及黑洞的发展,存在着很多种科学理论,并且黑洞也对我们的科学研究具有一定的帮助,而对于如何在宇宙探索中利用黑洞的引力也是我们未来研究发展的一个方向。
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