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天文學(xué)家一直致力于尋找宇宙中的終極天體——黑洞,尤其是超大質(zhì)量黑洞。利用位于外太空的哈勃望遠(yuǎn)鏡科學(xué)家能夠看到更多地表看不清楚的天體,因此,哈勃有很大一部分任務(wù)是用來尋找超大質(zhì)量黑洞的。 在不久前,哈勃曾被指派長(zhǎng)期觀察一個(gè)名為NGC7052的一個(gè)距離銀河系3700萬(wàn)光年外的星系,成功捕捉到它的完整畫面。整個(gè)星系像已個(gè)巨型磁盤,“磁盤”所環(huán)繞的應(yīng)該就是中心的那個(gè)超大質(zhì)量黑洞。 通過確定這個(gè)星系旋轉(zhuǎn)的速度,科學(xué)家能夠計(jì)算出其中央黑洞的質(zhì)量,根據(jù)測(cè)算,的確有一個(gè)“超大質(zhì)量物體”位于那星系的中央,質(zhì)量達(dá)3億倍太陽(yáng)質(zhì)量。這個(gè)黑洞比我們銀河系核心的黑洞大70多倍,直徑相當(dāng)于1200個(gè)太陽(yáng)排列的寬度。這還遠(yuǎn)不是人類發(fā)現(xiàn)的最驚人的黑洞,曾經(jīng)我們?cè)谝箍障赂袊@過銀河的壯闊,不過,宇宙讓我們知道了,與有些東西比,銀河系簡(jiǎn)直毛都不是。 在距離地球5900萬(wàn)光年的M87星系,哈勃還觀測(cè)到了更大、更重的黑洞。剛開始觀測(cè)到M87星系時(shí),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)整個(gè)星系被一股不明白色亮光所籠罩,這個(gè)白色亮光究竟是什么一直困擾著天文學(xué)家。直到哈勃聚焦到M87星系的中央,科學(xué)家才發(fā)現(xiàn),原來那不是什么白色亮光,而是巨大的能量噴流。 黑洞吞噬物質(zhì)時(shí)并不是吃得很干凈,在被拖入黑洞中時(shí),有些氣體會(huì)伴隨著強(qiáng)大的能量輻射被黑洞噴射出。根據(jù)推算,M87星系的黑洞質(zhì)量相當(dāng)于太陽(yáng)的67億倍,那就是銀河系中央超大質(zhì)量黑洞的1675,直徑相當(dāng)于25000個(gè)太陽(yáng)的寬度。 而在NGC4889星系,科學(xué)家觀測(cè)到了史上最大的黑洞。根據(jù)觀測(cè),這個(gè)黑洞距離地球3.35億光年,質(zhì)量超過97億個(gè)太陽(yáng),是只有400萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量的銀河系黑洞的2425倍。與之相比,銀河系用來打打牙祭還差不多,吞噬銀河系?它可能連剛才吃的東西叫“銀河系”都不知道。 不過還好,這個(gè)龐然大物目前處于休眠狀態(tài),已經(jīng)暫停了進(jìn)食。 不過這些黑洞究竟是如何變得如此龐大那?一顆超新星頂多是100倍太陽(yáng)質(zhì)量,形成的黑洞是如何成為100億倍太陽(yáng)質(zhì)量的巨型黑洞呢? 天文學(xué)家認(rèn)為,這類黑洞很可能是多個(gè)小黑洞合并而成的大型黑洞。在第一代大質(zhì)量恒星幾乎在同一時(shí)刻滅亡后,所形成的成百上千個(gè)小型黑洞會(huì)逐漸合并成一個(gè)巨型黑洞。 美國(guó)宇航局的錢德拉X射線天文望遠(yuǎn)鏡此前一直在觀測(cè)一個(gè)名為NGC6240的星系,因?yàn)楦鶕?jù)推算,那塊區(qū)域最有可能產(chǎn)生黑洞合并。因?yàn)榇藭r(shí),NGC6240正在與另一個(gè)星系碰撞,錢德拉對(duì)其觀測(cè)時(shí)在兩個(gè)星系中發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)靠的很近的非常亮的藍(lán)白色的點(diǎn),那就是兩個(gè)星系的巨型黑洞。 雖然兩個(gè)黑洞相距很近,但此前的觀測(cè)數(shù)據(jù)表明,似乎兩者不會(huì)合并,而是會(huì)形成一個(gè)“雙星”系統(tǒng),彼此互相旋轉(zhuǎn)。不過這樣,“黑洞合并理論”就無(wú)法解釋了。 科學(xué)家使了用超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),模擬中,有十個(gè)大小一樣的黑洞,任其合并,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),“第一次接觸”來的比想象中的快多了,只用了五千萬(wàn)年,半數(shù)黑洞的融合僅僅使用了五億年。因此科學(xué)家認(rèn)為一個(gè)大星系可能不僅僅有兩個(gè)大黑洞,而可能是多個(gè),最初的超大黑洞的形成應(yīng)該就來源于本星系的黑洞融合而非星系碰撞。 |
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