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天文学家新发现:质量相当于100万个太阳的超大黑洞或在苏醒!

2024-08-30科学

导语

近几十年来,科学家们发现黑洞几乎都位于银河系中心,研究人员通过观察这些黑洞并对它们进行测量的方式,发现这颗黑洞拥有与太阳质量相当的质量,几乎质量已经相当惊人的向1百万颗太阳发展。

科学家在日前得出结论认为,处女座星系SDSS1335+0728中心的这颗超大黑洞可能正在被唤醒的过程之中。

它距离地球约有3000多万光年,也正是科学家们得以观测到它的原因所在,而这颗黑洞的质量相当于100多颗太阳。

虽然黑洞在我们看来是隐匿不见的,但是这并不妨碍科学家们通过它的引力影响力观察并记录到它相对于周围天体的运动状况。

科学家们透过这一仪器,最终发现这颗黑洞一度处于休眠状态,而它所处的星系处女座也是一个中等尺寸的星系。

在长达数十年的时间里,黑洞逐渐变得温和,一切似乎都恢复了平静。

但是,数十年后的今天,科学家们再次观察到,这颗黑洞似乎正在变得异常活跃,而它的活跃程度已经大大超出了正常标准,那么黑洞为何会沉睡数十载后又苏醒。

黑洞的休眠和苏醒。

人们对黑洞有着各种各样的想象和联想,但是科学家们认为黑洞并不是吸收物质的怪兽,而是宇宙中极端引力的产物。

黑洞和其他天体不同,它并不会通过自身光芒照亮周围环境,所以无论哪怕我们将太阳换成黑洞的话,它也不会成为黎明的曙光。

但是我们却可以通过它的引力将其所在的位置暴露了出来。

黑洞的存在几乎是通过暗物质的影响和对周围天体的引力来推断的,因为黑洞本身是不会发光的,也不会吸收光子,所以即使你距离黑洞非常近,你也看不见它。

只有当黑洞附近有物质进入时,这个时候黑洞才会释放巨大的能量,也就是我们口中所说的活跃状态。

那么相对的,黑洞在没有其他物质进入时就处于休眠状态。

所以,当天文学家们观察到这颗黑洞正在有物质进入的时候,就可以得出它正在恢复活力。

很多人对这一现象大为诧异,按照一般认知,黑洞的存在是有害无益的,因为它会不断耗费周围的物质,直到没有了任何物质为止。

那么为什么黑洞还会处于休眠状态,不活跃呢?

这其实要从物质的结构说起,物质的引力会让它们向中心聚集,当物质达到极致时,它所产生的引力也会使其恢复到一个平衡的状态。

也就是说,一个黑洞如果处于一个相对平衡的状态,那么它就不会有能量释放出,因为这个黑洞已经处于平衡状态,这会使得它的活动减缓甚至停止。

但是当新的物质进入黑洞时,就会打破原本的平衡,这个时候黑洞的表面积也会发生变化,由此,黑洞就会消耗掉更多的物质。

这也就导致黑洞在一个很长的时间尺度上出现了周期性的活跃状态,周期性的休眠状态就是它的活跃状态,而活跃状态和休眠状态的期间差距了很多,所以这也是科学家们能够看到它的休眠周期的一个原因。

而上文中所提到的在处女座星系中心的那颗SDSS1335+0728黑洞,科学家们分析认为这颗黑洞在短短时间内从休眠状态变为活跃状态的推测出了两个可能的原因。

一是巨大的恒星距离黑洞太近,这个时候这颗恒星就无可避免的被黑洞吞噬到,直到恒星被黑洞完全吞噬为止,而黑洞一旦吞噬掉恒星,它的表面积就会相应的增大,这个时候黑洞也会从一个平衡的状态变成一个处于活跃状态。

而另一个可能就是黑洞出现了周期性的苏醒状态,这就意味着黑洞会经过若干年的时间进入活跃状态,然后再度进入休眠状态,它会一直这样周期性的变化下去。

不过这一情况却相对较为罕见,因为黑洞的周年进展时间实在过于庞大,所以科学家们很难有机会观察到这一现象。

处女星系中心黑洞的活跃状态中却没有发出射电信号。

处女座星系中心的这颗黑洞正在变得非常活跃,但是令科学家们十分诧异的是,这个黑洞尽管表现异常却很均匀,并没有发出射电信号。

它的活跃程度甚至要远远超出了闪烁星际空间都发光的那颗黑洞的标准。

而这是科学家们第一次在恒星密集区域观察到这样的黑洞,传统上来说,处于恒星密集区的黑洞一旦变得活跃的话,那么它周围的区域就会变得异常明亮,这也是科学家们没有想到之前会在这里发现这样的黑洞的原因。

所以,它可以说是不办张灯结婚宴,但却要在黑漆漆的夜里摆酒席的状态。

而这一观测到的黑洞一度活跃的瞬间就显示了相当于它的蒙吉A超大黑洞的潮汐瓦解事件。

而这是科学家们第一次在处女座中心看到这样的情况,它的如此变化让人们对这些巨大黑洞有了一个新的理解。

因为黑洞出现如此复杂的现象,它是相对周围环境来说的一个极端数值,所以它可能会给科学家们揭开一个新的天体演化的奥秘。

科学家们对这颗处女座中心的超级黑洞之所以活跃却没有发出射电信号可能的原因也进行了一番探究。

他们怀疑这个黑洞可能有两个喷流区域,而这两个喷流区域的方向也正好是星系平面,因此通过这样子的一个猜测,从而推测出来这个黑洞的活跃程度同样也会受到限制。

因为这两个喷流区域正好对着星系平面,所以这样一来它们会对喷射出去的物质产生一个封锁的效果,因为它会将周围的物质阻挡住使其无法到达喷流的区域,而这就意味着黑洞周围的物质就会变得更加稀薄,黑洞因此也会变得更加难以吞噬物质。

而科学家们的推测就得到了验证,因为这个黑洞的活跃状态明显要远小于其他类似大小的黑洞。

他们甚至在观察到SDSS1335+0728黑洞非常活跃但是并没有发出射电信号的时候,还怀疑这个黑洞可能已经发出了射电信号并在向我们不断靠近。

但是这个时候的射电信号已经被星系夹具和夹具的尘埃结合起来挡在了前面,因此射电信号将无法到达地球,这个射电信号也只能停留在处于黑洞中心区域摄动的光年级别的星系空间范围内。

科学家们第一次观测到超大黑洞处于活跃状态。

这颗SDSS1335+0728黑洞的存在也让科学家们对现有的黑洞演化理论产生了一些质疑。

传统上来说,黑洞是会不断耗费周围物质并活跃起来,直到没有了周围的物质为止。

但是SDSS1335+0728黑洞却将这一思想大大的打破了。

因为无论是它周围的物质还是黑洞本身,都不可能像科学家们所推测的那样清除掉,尽管有些理论认为,黑洞可以通过它的喷流物质的推力将自身的部分物质推出范围,由此来减小自身的质量。

但黑洞的重力还是无法阻挡它的力量,反而它反中心的物质进去的速率要大于推出去的速率,所以这样一来黑洞的质量还是会增长下去。

而且像SDSS1335+0728黑洞一样,它的异常却并不是只一次,那么它的活跃不会只有这次,它会多次的向我们讲述它的故事,那么在它这些次数中,它吞噬的物质也会越来越多,也越来越难以将这些物质推出范围。

而且在黑洞活跃的瞬间,它所释放出的能量也许会对整个星系产生影响,而且光子也无法逃脱它的引力甚至连黑洞边际也不行,所以它的能量也都会被锁死在黑洞的中心,这也意味着它的质量也在快速增加。

那么SDSS1335+0728黑洞究竟是怎么回事呢?

科学家们猜测可能是它自身在发生状态的转换,正是因为它沉睡了很久,才使得它的反中心的物质越来越多,而黑洞吞噬的物质越来越少。

那么SDSS1335+0728黑洞的活跃的光子空间也越来越少,只有当它的活跃仅剩下中心一小部分的时候,它才能够通过光子将自身的状态展现出来。

所以,正是因为SDSS1335+0728黑洞的活跃空间越来越少,才使得它的活跃度看上去变得越来越强,而说不定它每隔一段很长的时间它就会重新进入一个相对静止的状态,这就是它的周期性状态转换。

而这一研究的结果也让科学家们相信或许宇宙中会存在很多类似于SDSS1335+0728黑洞这样的奇特现象。

结语

地球上的科学家们对宇宙所知道的仅仅还只是冰山一角,很多现象我们仅仅也只是刚刚开始观察到,还没有整体的准确了解。

这次他们在观察到处女座星系SDSS1335+0728黑洞外加上它又让科学家们找到了一个新的研究方向,并让他们更加迅速的弄清楚宇宙的演化过程。

之所以它会变得如此活跃的原因还有待科学家们的后续观测研究,而它的存在也一定会让我们对宇宙有着更加深刻的理解。