流氓黑洞

流氓黑洞

流氓黑洞是銀河系中的中等質量黑洞。流氓黑洞是無形的,通過相互的重力作用,數百個黑洞形成的球狀黑洞群吞噬著途經的星體和星雲。

這些流氓黑洞不會對地球構成危害,但是它們會吞噬途經的星雲、恆星和行星。

基本介紹

  • 中文名:流氓黑洞
  • 提出者:凱利·霍利·巴克曼
  • 提出時間:2009年1月9日
  • 行徑:相互重力作用吞噬其他星體
  • 分類:黑洞
概述,發現,誕生過程,齊聚銀河系,表現形式,學術研究,影響,

概述

美國田納西州范德比爾特大學物理天文學家凱利·霍利·巴克曼副教授稱,這是銀河系中的中等質量黑洞,它們是無形的,通過相互的重力作用,數百個黑洞形成的球狀黑洞群吞噬著途經的星體和星雲。這些流氓黑洞不會對地球構成危害,但是它們會吞噬途經的星雲、恆星和行星。流氓黑洞所作用的危險範圍是史瓦西半徑(或稱重力半徑),只有數百公里的作用範圍。這樣的距離對於地球並不影響。
流氓黑洞流氓黑洞
黑洞是現代廣義相對論中,宇宙空間記憶體在的一種超高質量天體,由於類似熱力學上完全不反射光線的黑體,故名為黑洞。黑洞是由質量足夠大的恆星核聚變反應的燃料耗盡而“死亡”後,發生引力坍縮產生的。黑洞的質量極其巨大,而體積卻十分微小,它產生的引力場極為強勁,以致於任何物質和輻射在進入到黑洞的一個事件視界臨界點)內,便再無力逃脫,就連傳播速度最快的電磁波)也逃逸不出。

發現

使用精密的計算機模型技術,巴克曼計算出中等質量和恆星等級黑洞的合併會產生數百個中等質量的黑洞,其合併產生的作用力能夠將中等質量黑洞以4000公里每秒的速度彈出黑洞群,這些黑洞的質量都是太陽的數倍,在星際太空中遊蕩清掃吞噬著途經的星體和星雲,它們非常獨立,不屬於任何恆星體系,以高速運行著。因此天文學家稱它們是“流氓黑洞”。
流氓黑洞流氓黑洞

誕生過程

黑洞就是中心的一個密度極大、時空曲率極高、熱量極高、體積極小的奇點(不是無限大,無限高,無限小)和周圍一部分空空如也的天區,這個天區範圍之內不可見。黑洞的產生過程類似於中子星產生過程;某一個恆星在準備滅亡,核心在自身重力的作用下迅速地收縮,塌陷,發生強力爆炸。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止,被壓縮成一個密實的星體,同時也壓縮了內部的空間和時間。但在黑洞情況下,由於恆星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去,中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末,剩下來的是一個密度高到難以想像的物質。由於高質量而產生的力量,使得任何靠近它的物體都會被它吸進去。黑洞開始吞噬恆星的外殼,但黑洞並不能吞噬如此多的物質,黑洞會釋放一部分物質,射出兩道純能量——γ射線
由於恆星質量很大,聚變產生的能量與恆星萬有引力抗衡,以維持恆星結構的穩定。由於聚變,氫原子內部結構最終發生改變,破裂並組成新的元素——氦元素,接著,氦原子
也參與聚變,改變結構,生成鋰元素。如此類推,按照元素周期表的順序,會依次有鈹元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成,直至鐵元素生成,該恆星便會坍塌。這是由於鐵元素相當穩定,參與聚變時不釋放能量,而鐵元素存在於恆星內部,導致恆星內部不具有足夠的能量與質量巨大的恆星的萬有引力抗衡,從而引發恆星坍塌,最終形成黑洞。說它“黑”,是指它就像宇宙中的無底洞,任何物質一旦掉進去,就再不能逃出。跟白矮星中子星一樣,黑洞可能也是由質量大於太陽質量好幾倍以上的恆星演化而來的。
流氓黑洞流氓黑洞
當一顆恆星衰老時,它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料(),由中心產生的能量已經不多了。這樣,它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下,核心開始坍縮,物質將不可阻擋地向著中心點進軍,直到最後形成體積接近無限小、密度幾乎無限大的星體。而當它的半徑一旦收縮到一定程度(一定小於史瓦西半徑),質量導致的時空扭曲就使得即使也無法向外射出——“黑洞”就誕生了。

齊聚銀河系

2016年7月21日訊息,銀河系驚現數百個流氓黑洞,銀河系被死死包圍了!
科學家早就探測到銀河系中有無數的流氓黑洞,但沒想到這么恐怖,近日,天文學家在探測銀河系的時候,發現數百個流氓黑洞齊聚銀河系,銀河系被團團包圍,究竟發生了什麼?
流氓黑洞是恐怖的存在,他會吞噬靠近的任何恆星和行星,還有路過的星雲,但好在並不會對地球造成什麼影響,但近日,科學家探測到數百個流氓黑洞都快速的向銀河系移動,現已將銀河系整個包圍了,現在銀河系周圍的行星非常的危險。
數百個流氓黑洞徘徊在銀河系附近,威脅著任何過於接近它的星體和宇宙物質。事實上日前美國哈佛-史密松森天體物理學研究中心的科學家最新研究顯示,在宇宙早期星系正在構造時期就存在著數百個超大質量黑洞,很可能就在銀河系周圍遊蕩徘徊。
儘管這些流氓黑洞可能會吞噬任何接近它的星體,但幸運的是地球是非常安全的,距離地球最近的流氓黑洞也至少有數千光年之遙。目前天文學家正在定位這些黑洞的位置,同時這項研究也將提供銀河系形成的重要線索。
負責這項研究的是哈佛-史密松森天體物理學研究中心的賴安-奧利瑞(Ryan O’Leary)和阿維-羅卜(Avi Loeb),羅卜說:“這些黑洞包含著銀河系歷史階段的殘骸物質,通過分析研究這些黑洞將揭示銀河系過去的歷史,以及早期宇宙階段黑洞的形成歷史。”
科學家稱流氓黑洞非常的危險,在它們誕生的初期,就是靠吸收行星和星雲來壯大自己,還將孕育自己的母星吞噬,一步一步發展成了現在的樣子。

表現形式

恆星的時空扭曲改變了光線的路徑,使之和原先沒有恆星情況下的路徑不一樣。光在恆星表面附近稍微向內偏折,在日食時觀察遠處恆星發出的光線,可以看到這種偏折現象。當該恆星向內坍塌時,其質量導致的時空扭曲變得很強,光線向內偏折得也更強,從而使得光線從恆星逃逸變得更為困難。對於在遠處的觀察者而言,光線變得更黯淡更紅。最後,當這恆星收縮到某一臨界半徑(史瓦西半徑)時,其質量導致時空扭曲變得如此之強,使得光向內偏折得也如此之強,以至於光線再也逃逸不出去 。這樣,如果光都逃逸不出來,其他東西更不可能逃逸,都會被拉回去。也就是說,存在一個事件的集合或時空區域,光或任何東西都不可能從該區域逃逸而到達遠處的觀察者,這樣的區域稱作黑洞。將其邊界稱作事件視界,它和剛好不能從黑洞逃逸的光線的軌跡相重合。
與別的天體相比,黑洞十分特殊。人們無法直接觀察到它,科學家也只能對它內部結構提出各種猜想。而使得黑洞把自己隱藏起來的的原因即是彎曲的時空。根據廣義相對論,時空會在引力場作用下彎曲。這時候,光雖然仍然沿任意兩點間的最短光程傳播,但相對而言它已彎曲。在經過大密度的天體時,時空會彎曲,光也就偏離了原來的方向。
流氓黑洞
在地球上,由於引力場作用很小,時空的扭曲是微乎其微的。而在黑洞周圍,時空的這種變形非常大。這樣,即使是被黑洞擋著的恆星發出的光,雖然有一部分會落入黑洞中消失,可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達地球。觀察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一樣,這就是黑洞的隱身術
更有趣的是,有些恆星不僅是朝著地球發出的光能直接到達地球,它朝其它方向發射的光也可能被附近的黑洞的強引力折射而能到達地球。這樣我們不僅能看見這顆恆星的“臉”,還同時看到它的“側面”、甚至“後背”,這是宇宙中的“引力透鏡”效應。
這張紅外波段圖像拍攝的是我們所居住銀河系的中心部位,所有銀河系的恆星都圍繞銀心部位可能存在的一個超大質量黑洞公轉。 據美國太空網報導,一項新的研究顯示,宇宙中最大質量的黑洞開始快速成長的時期可能比科學家原先的估計更早,並且仍在加速成長。
一個來自以色列特拉維夫大學的天文學家小組發現,宇宙中最大質量黑洞的首次快速成長期出現在宇宙年齡約為12億年時,而非之前認為的20~40億年。天文學家們估計宇宙年齡約為136億年。
同時,這項研究還發現宇宙中最古老、質量最大的黑洞同樣具有非常快速的成長。有關這一發現的詳細情況將發表在最新一期的《天體物理學報》。

學術研究

存在標誌 :一個異常稠密的星團。當黑洞從矮星系逃逸時,引力會將附近的天體猛然拉近,因此會非常稠密。
巴克曼將她的這項最新研究報告發表在2009年1月9日德克薩斯州召開的第211屆美國天文學協會會議上。研究人員稱,他們在半人馬A星系中發現了一個新的X射線來源,這是2007年對宇宙星系進行最新觀測時發現的,然而在2003年進行的觀測中卻未探測到。這種新X射線比半人馬A星系所特有的X射線流更小一些,卻仍是釋放出耀眼的光線。

影響

這個新星體很可能是一個雙子星體系,兩顆恆星很可能是在同一時間內形成的,其中一顆比另一顆的質量更大。質量大的恆星進化演變速度更快,最終會瓦解成一個黑洞,它正在慢慢吞噬自己的同伴。像這樣的雙子星體系非常罕見。

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