突发！天文学家揭秘宇宙最懒惰的黑洞 (天文学最新发现)

天文学家对黑洞的自旋进行了破纪录的测量，这是黑洞的两个基本特性之一。NASA的钱德拉X射线天文台显示，这个黑洞的旋转速度比我们已知的其他黑洞都慢。旋转速度最慢的黑洞，它也当之无愧是最懒惰的黑洞超大质量黑洞的质量是太阳的数百万甚至数十亿倍，天文学家认为，几乎每个大型星系的中心都有一个超大质量黑洞。

虽然超大质量黑洞的存在没有争议，但科学家们仍在努力了解它们是如何生长和演化的，一个关键信息是黑洞的旋转速度。每个黑洞只能由两个数字来定义：自旋和质量。虽然这听起来很简单，但事实证明，要弄清楚大多数黑洞的数值是非常困难的。

研究团队观察到X射线从一个名为H1821+643的类星体中围绕黑洞旋转的物质盘反弹，类星体包含快速增长的超大质量黑洞，它们在黑洞周围的一个小区域内产生大量辐射。H1821+643的黑洞位于距离地球约34亿光年的星系团中，质量介于3到300亿太阳质量之间，是已知质量最大的黑洞之一，相比之下，我们银河系中心的超大质量黑洞重约400万个太阳。

黑洞附近的强大引力会改变不同能量的X射线强度，因为旋转的黑洞会拖着周围的空间，让物质的轨道比不旋转的黑洞更靠近它，所以X射线数据可以显示黑洞旋转的速度。研究团队发现，H1821+643中黑洞的旋转速度大约只有小型黑洞（100万个太阳质量）的一半左右。

它为什么如此懒惰？答案可能存在于这个超大质量黑洞生长和演化的过程。像H1821+643这样的超大质量黑洞通过与其他黑洞合并，从而经历了大部分的增长。以这些方式生长的超大质量黑洞可能经常会发生巨大的自旋变化，包括减速或向相反方向扭动。因此，天文学家预测它曾经历数次黑洞合并事件，才造成了如此缓慢的旋转速度。

这个超大质量黑洞的慢速旋转或许可以证明宇宙中黑洞的暴力、混乱历史。它还可以让我们提前了解，当数十亿年后，我们的银河系与仙女座星系以及其他星系相撞时，银河系中心的超大质量黑洞会发生什么。

科学家对宇宙黑洞还有哪些新发现？

外层空间是各种奇怪而奇妙的物体的家园——中子星、星云、星系团。 其中最迷人的是黑洞。 自 1916 年德国天文学家 Karl Schwarzschild 首次预测它们的存在以来，研究人员已经积累了大量关于这些难以捉摸的巨星的知识。 随着天文学变得越来越先进，科学家们开始更多地了解黑洞的性质。 磁漩涡、无线电波射流、虫洞理论、破纪录的爆炸。 在过去的几年里，观星者已经看到了这一切，并开始回答其他人提出的一些问题。 黑洞是宇宙巨人，它会吞噬任何穿过它们的路径。 它们的引力如此之大，以至于没有任何东西，甚至是光，都无法逃脱它们的引力。 所以你会认为不可能探测到黑洞后面的光。 当然，任何排放物都会被吸入，对吧？ 阿尔伯特爱因斯坦不同意。 1915 年，这位德国科学家提出，像黑洞这样的极重物体应该扭曲时空结构，让光在它们周围传播。 这是他广义相对论的关键部分，这一思想彻底改变了现代物理学。 科学家们之前已经发现了这种效应——称为引力透镜效应——但直到最近才有人设法探测到黑洞后面的光。 然后，在 2021 年 7 月，斯坦福大学的天文学家破解了它。 该团队一直在研究位于遥远星系 Zwicky 中心的一个超大质量黑洞，当时他们注意到奇怪的 X 射线发射，他们无法完全将其放在手指上。 它们习惯于检测来自黑洞前方的信号，但这些新信号不同。 这些闪光后来出现了，而且光线不那么明亮，就像主爆发后到达的回声。 经过大量分析，研究人员证实，这些神秘的探测实际上是环绕兹威基黑洞边缘的光脉冲，再次验证了爱因斯坦开创性的相对论。 [1] 2019 年，天文学家发布了第一张黑洞外围的图像，创造了 历史 。 黑洞本身是不可能拍摄的。 这张开创性的照片捕捉到了 5500 万光年外的超大质量黑洞 M87* 的影子。 科学家们使用来自称为事件视界望远镜的全球探测器网络的数据编译了这张照片。 两年后，在另一项前所未有的科学壮举中，该团队推出了一张新照片，为这些天体巨兽的神秘行为提供了更重要的见解。 最后，在 2021 年 3 月，研究人员揭示了 M87* 的另一张图像，只是这一次显示了围绕其阴影盘旋的磁场线。 像 M87* 这样的黑洞被一圈炽热的宇宙物质包围着。 科学家们分析了来自该区域的光和振动的方向。 众所周知，黑洞会喷出大量物质，但没有人知道为什么。 科学家们希望磁漩涡可以帮助解释这一奇特现象。 [2] 2016 年，美国宇航局的钱德拉 X 射线天文台开始从外太空深处获取不寻常的读数。 距离我们约 3.9 亿光年的蛇夫座星系团似乎包含一条奇怪的曲线。 起初，科学家们驳斥了它是由黑洞引起的想法，因为所涉及的绝对能量似乎太大而令人难以置信。 但随着更多数据的出现，证据开始堆积起来。 最终，NASA 意识到，用他们的话说，他们发现了“宇宙中最大的爆炸”。 星系团是宇宙中已知的最大结构之一。 它们由数千个星系、暗物质和热气体组成。 蛇夫座星团的中央是一个包含超大质量黑洞的大型星系。 科学家们认为，巨大的爆炸可能源于那个巨大的太空吞噬者。 据说爆炸中释放的能量比之前的记录保持者强五倍，这是 MS 0735+74 星系团的一次大规模喷发。 该研究的主要作者 Simona Giacintucci 将这次爆炸与 1980 年的喷发进行了比较，那次喷发撕裂了圣海伦斯山的顶部。 “一个关键的区别是，你可以将 15 个银河系连续放入火山口，这次喷发撞击了星团的热气体。 ” [3] 近年来，天文学家注意到一些奇怪的变形天体在银河系中潜伏。 加州大学洛杉矶分校的研究人员发现它们围绕着我们银河系中心的黑洞盘旋。 离黑洞最远的似乎是最紧凑的。 但是当它们接近事件视界时，它们开始伸展。 这些奇异的气体球被称为 G 天体。 科学家们认为它们是在两颗恒星被黑洞巨大的引力合并在一起时形成的。 科学家们在银河系中发现了六个变异的 G 天体，尽管宇宙其他地方可能还有更多。 诺贝尔奖得主 Andrea Ghez 早在 2005 年就发现了第一个 G 天体。 但德国的研究人员在七年后才发现第二个 G 天体。 [4] 虫洞是穿越太空的宇宙隧道，将旅行者运送到这个宇宙的任何地方，并可能进入其他地方。 一百多年前，阿尔伯特·爱因斯坦解释说虫洞可能存在，但没有人确切知道它们是否真的存在。 多年来，天文学家一直在天空中寻找证据来确认或否认虫洞的存在。 但在 2020 年 11 月，研究人员发表了一篇论文，暗示他们可能在没有意识到的情况下偶然发现了它们。 米哈伊尔·皮奥特罗维奇（Mikhail Piotrovich）提出了某些黑洞实际上可能是虫洞开口的想法。 黑洞和虫洞的共同点比你想象的要多。 它们都非常密集，并且都具有巨大的引力。 主要区别在于进入黑洞后没有任何东西可以离开，而任何进入虫洞的物体理论上都可以返回。 皮奥特罗维奇和他的团队希望研究伽马射线辐射可以帮助证实他们引人入胜的理论。 [5] 众所周知，黑洞潜伏在漆黑的太空中，相互碰撞并合并。 然而，直到最近，科学家们还认为这个过程是不可见的，在黑暗的笼罩下进行。 但现在，研究人员认为，当黑洞碰撞时，会释放出比太阳亮一万亿倍的耀眼光潮。 引力波天文台 Ligo 早在 2019 年就发现了一个耀眼的耀斑，科学家认为这是由两个黑洞在第三个黑洞的存在下合并造成的。 周围的气体和尘埃就像碰撞的泛光灯一样，照亮了灾难性的事件。 该研究的主要作者马修格雷厄姆解释说：“在这次更突然的耀斑之前，这个超大质量黑洞已经存在了多年。 ” “我们得出结论，耀斑很可能是黑洞合并的结果。 ” [6] 事件视界望远镜 (EHT) 是一项令人难以置信的工程壮举。 它由分布在世界各地的八个射电天文台组成。 整理他们的数据创造了一个地球大小的巨型高精度望远镜。 2021 年 7 月，EHT 项目发布了一系列黑洞喷射无线电波的图像。 半人马座 A 星系中心的黑洞以释放大量能量而闻名，远超银河系中的黑洞。 但这标志着科学家们第一次捕捉到一个如此清晰的黑洞，它将物质喷射到天空中。 EHT 使科学家能够以比以前高 10 倍的精度和 16 倍的分辨率拍摄巨大的喷流 黑洞和中子星是宇宙中密度最大、最奇特的物体之一。 当他们撞在一起时，所有的地狱都崩溃了。 碰撞是灾难性事件。 这两个庞然大物的强度如此之大，以至于它产生了跨越空间和时间的大波。 在过去的几年里，科学家们已经看到两个黑洞相撞和两个中子星相撞。 但直到最近，捕捉一个撞击中子星的黑洞还是一个更加困难的挑战。 然后等了很久，就像公共 汽车 一样，两个人一起来了。 2020 年 1 月，天文学家在十天内收到了来自两个黑洞-中子星合并的信号。 科学家们认为，这两件事都发生在大约十亿年前。 由于太空如此广阔，宇宙回声去年才到达地球。 在这两种情况下，黑洞都非常巨大，以至于吞噬了中子星。 [8] 2020 年，科学家们在探测到黑洞碰撞后摸不着头脑，根据理论，这应该是不可能的。 至少有一个歌利亚的质量是太阳的 85 倍，科学家们过去认为太阳太大而无法参与这种碰撞。 两者碰撞并融合后，产生了一个比太阳重近 150 倍的黑洞。 这比之前检测到的任何黑洞都重。 遥远的合并被认为是在宇宙只有当前年龄的一半时发生的。 理论天体物理学家伊利亚·曼德尔将这一发现描述为“非常出乎意料”。 [9] 英国物理学家罗杰彭罗斯爵士是天文学的关键人物。 1969年，他提出未来文明可以利用黑洞来产生能量的想法。 理论上，靠近但不在黑洞内部的物体应该获得负能量。 彭罗斯建议这个物体应该分成两半，一半被黑洞吸入，另一半被退回。 后退的那一半现在应该从黑洞中获得能量。 这种能量，如果被利用，可以用来为整个星球提供动力。 就目前情况而言，这样的壮举远远超出了当前技术的限制。 但是彭罗斯正确吗？1971 年，物理学家 Yakov Zeldovich 设计了一个可以在地球上进行的实验，以测试彭罗斯的远大理论。 不幸的是，由于技术限制，泽尔多维奇的实验也无法进行。 快进到 2020 年 6 月，距彭罗斯首次提出这一想法已有半个多世纪，格拉斯哥大学的研究人员终于能够证明他的理论。 该团队建造了一个扬声器环来重现黑洞的旋转效果。 然后，他们聆听声波束被扭曲和扭曲，就像彭罗斯最初理论中的物体一样。

科学家发现距地球最近黑洞！黑洞是如何形成的？

黑洞是由于恒星坍塌而形成的。黑洞是宇宙中最强大的天体之一，黑洞的质量足以吞噬掉我们周围的一切，使我们无法逃离它的引力。黑洞的质量足以吞噬一切事物，包括周围世界的质量。虽然这并不意味着没有其他物质可以逃脱它的引力。

天文学家发现距地球最近黑洞。

2022年11月4日，天文学家发现了距离地球近1600光年的已知最近的黑洞，据悉这个黑洞的质量是太阳的10倍，之前的记录保持着与地球的距离是它与地球的三倍，科学家通过观测其伴星的运动发现黑洞在不断的运行。目前尚未弄清这个黑洞是如何在银河系中形成的。被命名为“盖亚BH1”，位于蛇夫座。

黑洞是什么？

黑洞，就像宇宙中的太阳一样，拥有高质量和高光效的核心结构。这意味着黑洞无法逃脱它的力量，即使它们有一个自己的质量。根据爱因斯坦的广义相对论，黑洞是一种质量无限大的天体，因为它无法逃脱它的力量。根据狭义相对论，黑洞的引力比光速更大，因为它无法以静止状态存在着。因此，它无法在黑暗中移动或燃烧任何东西。但是，狭义相对论也指出黑洞是比光速更大的天体。

黑洞是如何形成的？

早期宇宙是一片混乱的世界，它并不是在一个点上形成的。相反，它被一个恒星所形成的星系所覆盖。当这些星系经过数十亿年的碰撞在一起时，他们形成了恒星与星系之间的一种特殊接触方式。这些恒星的质量很小，并且随着时间的推移会被逐渐压缩。一旦他们被压缩得足够小，他们就会与另一颗恒星一起发生碰撞形成一颗较大的恒星，从而使星系得以保持较长的时间。但是由于恒星的密度非常大，所以它们的质量也会随之变小起来，就像普通的太阳一样，恒星在不断膨胀的过程中会开始变得更大起来。

黑洞是怎么形成的？？

黑洞是由于恒星坍塌而形成的。通常恒星最初只含氢元素，恒星内部的氢原子核时刻相互碰撞，发生聚变。由于恒星质量很大，聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡，以维持恒星结构的稳定。由于氢原子核的聚变产生新的元素——氦元素，接着，氦原子也参与聚变，改变结构，生成锂元素。

如此类推，按照元素周期表的顺序，会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成，直至铁元素生成，该恒星便会坍塌。这是由于铁元素相当稳定，参与聚变时释放的能量小于所需能量，因而聚变停止，而铁元素存在于恒星内部，导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡，从而引发恒星坍塌，最终形成黑洞。

扩展资料：

当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料，由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。

而当它的半径一旦收缩到一定程度（一定小于史瓦西半径），质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”就诞生了。说它“黑”，是因为它产生的引力使得它周围的光都无法逃逸。跟中子星一样，黑洞也是由质量大于太阳质量好几十甚至几百倍以上的恒星演化而来的。

参考资料：网络百科-黑洞