第一個“流浪黑洞”在距地5200光年處被發現
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第一個“流浪黑洞”在距地5200光年處被發現,流浪黑洞,是愛因斯坦在研究宇宙中空間結構的時候,假想中的一種黑洞類型,第一個“流浪黑洞”在距地5200光年處被發現。
第一個“流浪黑洞”在距地5200光年處被發現1
黑洞是宇宙中的一種特殊天體,由於它本身不發光,也不會反射光,卻還會吸收光,而我們觀察宇宙中的天體依賴的卻正是光等電磁波,所以想看到黑洞非常難,通常都是黑洞的引力對其他天體產生影響時,或者黑洞吸收其他天體物質形成吸積盤時纔有可能被看到。
↑存在吸積盤的黑洞,通常被叫做類星體
不過在2月5日,一條來自《物理學家組織網》的消息稱,一個國際天文學研究團隊通過“微引力透鏡”現象發現了一顆“流浪黑洞”,這被認爲是天文學界首次利用這種方式發現流浪黑洞。
這條消息雖然是在近日報道,但發現的時間卻是在2011年,當時該團隊發現了一顆在星際間漫遊的孤獨黑洞,這個“流浪者”以強大的引力形成了一個“微引力透鏡”,將它背後的恆星和星系的光線彎曲扭轉,才讓科學家們感知到了它的存在,同時這個流浪黑洞也被認爲是首次被觀測到的此類黑洞。
“微引力透鏡”效應指的是一個有着強引力場的天體使它後面的天體背景光線發生扭曲的現象,宇宙空間中的引力分佈很不均勻,在強引力場天體的周圍,光線等電磁波會被引力場扭曲,而又由於天體的周邊是透明的,這就形成了一種引力透鏡作用,其背景天體的光線通過這個透鏡折射過來,形狀會發生彎曲,位置會出現挪位,光度也會發生變化,因此即便造成引力透鏡現象的天體看不見,也能感覺到它的存在,即便這個天體是個黑洞,這也是此次發現這個“流浪黑洞”的原因。
這個黑洞距離我們5153光年,位於銀河系之內,質量大約是太陽的7倍,正在以大約每秒45千米的速度掠過附近的恆星,時速大約16.2萬公里。科學家還認爲類似的恆星級流浪黑洞有很多,但是由於黑洞本身不發光,和其他天體產生互動作用的黑洞也比較少,而且微引力透鏡效應也不容易發現,所以流浪黑洞並不容易被觀察到,其觀察難度要比流浪恆星甚至流浪行星都要難的多。
該研究團隊是2011年開始觀測這顆流浪黑洞的,但當時並沒有注意到那裏有一顆黑洞,因爲它也是根本看不到的,其實至今也沒看到它的真實樣子,這黑洞仍然是連個影子都沒有,但卻又可以能過一種現象確定它是真實存在的。
那又是如何發現它的呢?在2011年時,科學家只是發現一顆恆星的亮度無緣無故地增強了,當時還以爲是恆星本身的活動造成的,通過持續的觀察又發現並不是這樣,在進行了持續6年的監測之後,他們通過這顆恆星及其周圍天體的亮度和位置等的奇怪變化,判斷出只有微引力透鏡效應的存在才能出現這種情況,於是認爲是該恆星發出的光線被其前方(靠近觀察者方向)一個看不見的天體彎曲了,而由於這個天體又是看不見的,因此認爲它明顯是個黑洞,而後又通過引力透鏡的強度等因素判斷出該黑洞的質量大約相當於7個太陽。所以雖然這個黑洞連個影子都沒有,但它的背景出賣了它。
這樣質量的黑洞一般都是由大質量恆星發生超新星爆發後形成的,但也有可能是大質量恆星直接坍縮而成,所以常被叫做恆星級黑洞,恆星級黑洞的數量很多,有天文學家推論認爲在銀河系中至少就有100萬到1億個。
這樣的黑洞對宇宙中有生命或者發展出文明的星球來說非常危險,因爲它非常不容易被觀察到,而且其引力超強,如果現在在太陽系附近有一個這樣的黑洞,以目前人類的天文學觀測水平也不能感知到它的存在,除非是像本文上面所講的這顆被科學家偶然發現背景恆星的光線和位置的異常表現而發現的黑洞。
“引力透鏡”觀測方法很另類,但這樣的方法也爲科學家們觀察其他黑洞提供了新途徑,特別是可能存在的對太陽系有潛在危險的黑洞,觀察到它們很有必要,雖然之前太陽系沒有近距離受到過黑洞的影響,但並不代表以後也不會,而且一旦出現,就很可能會對整個太陽系造成顛覆性毀滅的危險,所以觀察黑洞的存在也是人類必須要做的功課,掌握黑洞的動向對人類來說具有十分重要的意義。
第一個“流浪黑洞”在距地5200光年處被發現2
早在上個世紀早期的時候,愛因斯坦就曾經預言過宇宙中“流浪黑洞”的存在,現如今,百年過去了,人類終於發現了宇宙觀測史上的第一個“流浪黑洞”——一個距離地球5200光年,正在“龜速前進”的黑洞,這也意味着,愛因斯坦的預言,再一次成真了!
那麼,什麼是“流浪黑洞”呢?
流浪黑洞,是愛因斯坦在研究宇宙中空間結構的時候,假想中的一種黑洞類型,我們都知道,黑洞本身是不發光的,都是在它們活動的時候,纔會通過檢測到黑洞周圍釋放出的X射線,來確認它們的存在。
而“流浪黑洞”則可以看作是黑洞中的“瀕死者”,它們基本上已經不會再釋放出任何的X射線,因此,理論上來說,宇宙中很可能存在着大量的“流浪黑洞”,但是人類卻無法探測到,這也爲我們研究“流浪黑洞”增加了不小的難度。
那麼,黑洞又是怎麼開始“流浪”的呢?研究者認爲,這些“流浪黑洞”都是銀河系早期的產物,它們最早誕生於一個個矮星系之中,之後,因爲周圍的氣體耗盡,所以,就被踢出了原有的星系和位置,成爲了宇宙中的“孤獨流浪者”。
顯然,這樣的沒有固定位置的黑洞,對於地球而言,也是存在着一定的威脅,所以,在愛因斯坦提出了“流浪黑洞”的猜想之後,就有不少研究者希望可以儘快確認“流浪黑洞”的存在與否,對它們進行深入研究,看看在地球的周圍,是否也存在着這樣的“隱身者”。
那麼,這一次的“流浪黑洞”又是如何被確認的呢?
這就需要從2011年開始說起了。在上個世紀,人類的科學技術水平,是根本無法去尋找“流浪黑洞”的,因此,只能通過分析望遠鏡的`觀測數據,尋找疑似“流浪黑洞”的可能性。幸運的是,在2011年,美國的哈勃望遠鏡,發現了一顆奇怪的恆星,這顆恆星在持續6年的時間裏,經常會沒有任何原因地突然就變得異常明亮。
於是,研究者猜測,極有可能是它的周圍,存在着一個黑洞,於是,就對它進一步進行觀測分析,而後續的觀測結果也非常令人意外,因爲這顆恆星竟然也不斷改變着自己的位置,這是什麼概念呢?簡單來說,就好像是有一股看不見的力量,在牽引着它一般。
最終,又經過了4-5年的研究,科學家們才確認了這個“流浪黑洞”的存在,現如今,對於這個“流浪黑洞”的數據瞭解,也變得更爲全面,研究者稱,它是一個移動速度約爲太陽六分之一的“龜速黑洞”,質量大約是塌秧的7倍,可以看出,它的前身是一顆恆星級的黑洞,而且很可能是宇宙中最早的恆星之一。
那麼,“流浪黑洞”有沒有威脅?如果地球周圍發現“流浪黑洞”該怎麼辦?
這個“流浪黑洞”的移動速度,大約是每秒45公里,而它和地球之間的距離,則爲5200光年。這是什麼概念呢?
正常情況下,光的移動速度,是每秒30萬公里,約等於這個“流浪黑洞”的6667倍。顯然,這個“流浪黑洞”對於地球是沒有威脅的。
但是,由於研究者猜測,宇宙中有很多的“流浪黑洞”,而且因爲它們的“不可見”,這也導致極有可能在太陽系的周圍,也存在着這樣的一個“流浪黑洞”,那麼,如果未來有一天,真的發現了一個闖入太陽系的“流浪黑洞”,我們又有沒有威脅呢?
如果這個“流浪黑洞”抵達了太陽系邊緣,那麼,在它的引力作用下,太陽系的天體軌道,就會變得非常不穩定,而當它闖入太陽系,伴隨着不斷朝着太陽系內部前進,太陽系的行星,也都會從外到內,逐一被它吸引過去,一直到整個太陽系,都和這個“流浪黑洞”形成互相繞行的局面。
當然,這並不是最終的結局,因爲很快,太陽系內的天體,就會逐漸徹底失去自由,或者被甩出去成爲“流浪天體”,或者是被慘烈地吞噬掉,而在那之前,地球就已經迎來“世界末日”了,人類如果無法逃離,是很難倖免的。
一直到最後,整個太陽系就只剩下太陽一顆恆星,然後就好像上文中我們提到過的,那顆亮度突然變化的恆星一樣,在這個“流浪黑洞”的作用下,被牽引着一路前進,最終目的地是哪裏,也就不得而知了。
第一個“流浪黑洞”在距地5200光年處被發現3
近日,天文學家首次探測到在太空自由飄蕩的黑洞。
科學家們一直認爲理論上有很多黑洞在太空自由遊蕩。但由於黑洞處於黑色的浩瀚太空,因此難以被發現。以往的研究表明,通常在恆星壽命結束時,核心坍塌可能會形成黑洞。
本次,美國約翰斯·霍普金斯大學天文學家凱拉什·薩胡(Kailash Sahu)領導的研究團隊藉助“微引力透鏡”效應首次發現了一顆在星際空間的“流浪黑洞”。數十位科學家將這一發現合作發表在arXiv上。
“微引力透鏡”效應最著名的一次是發生在2011年。當時科學家藉助哈勃空間望遠鏡看到一顆大約2萬光年外的恆星突然亮了起來。這意味着當時有一個巨大的天體從恆星面前經過,恆星發出的光線被這個巨大天體產生的引力所扭曲,導致恆星好像突然變亮了。因此在“微引力透鏡”效應中,作爲背景的物體常常會顯得異常明亮。此外,如果定位足夠準確,當巨大物體從恆星前面經過時,望遠鏡甚至會看到恆星發生輕微的移動。
出於好奇,薩胡研究團隊開始分析哈勃望遠鏡關於這顆恆星的數據,並一直觀察其光線的變化。團隊希望這種亮度的突變是由於黑洞導致。此外,他們還利用天體測量學技術,檢測到恆星的位置發生了輕微變化。
研究人員認爲,造成這種變化的原因只可能是一個人類看不見的移動物體,例如黑洞,在經過恆星時對其發出的光施加了引力。
隨後的六年時間裏,團隊繼續研究這顆恆星及其發出的光線。他們探測了經過恆星的巨大物體的亮度,但沒有探測到任何亮度,證明了這個物體並不是如褐矮星的天體。此外,“微引力透鏡”效應的持續時間必須足夠長,以證明存在一個特別深的重力井(由於天體的重力而形成的井狀旋渦)。
2011年該恆星的“微引力透鏡”效應持續了300天,足以指向經過恆星的物體是一個巨大黑洞。
研究人員表示,多個證據能夠有力證實這顆自由漂浮的“流浪黑洞”的存在。並且,他們測算出了這顆黑洞的質量約爲太陽的7.1倍。
根據這一重量,科學家估算出這顆“流浪黑洞”的運動速度約爲每秒45公里,比其周圍的銀河系恆星快很多。這樣的速度差異也說明了黑洞誕生的一種可能:一個超大質量的恆星爆炸可能創造了黑洞,並使其在太空“流浪”。薩胡估計,這一爆炸事件大約發生在1億年前,但很難證實,因爲目前沒有明確的方法來探尋黑洞的來源。
“流浪黑洞”的發現並不意味着它們將會對地球構成威脅。但隨着科學家更多地利用像“微引力透鏡”效應的研究方法和新興技術,未來人類將探索到更多的宇宙奧祕。
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