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2023年11月04日 -
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何為黑洞?
黑洞是宇宙中非常神秘的存在,它常常讓人們感到無比好奇和驚歎。黑洞的吸引力極其強大,如果你進入了黑洞的“事件視界”,那麼就再也沒有逃脫的可能了。因此,黑洞對於我們來說是絕對無法看到的,因為即使光線也無法逃離黑洞的引力場。
科學家們對於黑洞內部究竟是什麼,目前還沒有完全肯定的答案。但是,一些理論認為,在黑洞內部物質和能量被壓縮得非常致密,甚至只存在於一個點上,這個點被稱為黑洞的“奇點”。奇點在物理學上是一個非常神秘的概念,它將物理學的規律推向了極限。
黑洞是通過聚集大量物質而形成的天體,因為物質密度非常高,所以它的引力也非常強大,能夠捕捉和吞噬光子。黑洞內部是一個無盡的黑暗和虛無,物質被壓縮至幾乎無體積,密度極高,不與任何東西接觸。黑洞內部溫度也極低,因為隨著物質的進一步聚集,越來越多的熱量會被整體壓縮,所以溫度會逐漸降低。另外,黑洞內部可能存在著奇點等其他奇怪的物理現象,這些現象目前還沒有被徹底解釋。雖然我們無法直接觀察黑洞,但是基於其他觀測數據,宇宙學家們提出了黑洞的存在,並對其進行了研究,這也在某種程度上促進了黑洞的研究和探索。
TON618有多恐怖?
宇宙中深邃的黑洞引發了世人關於它的大小與質量的好奇心。目前科學家發現的最大的恒星,叫作史蒂文森2-18,位於銀河系內,半徑約為太陽的2158倍,體積相當於太陽的100億倍。然而,巨型恒星在巨型黑洞面前也顯得微不足道。
人馬座A是銀河系的中心黑洞,直徑約為四千四百萬公裏,質量達四百萬個太陽的重量。事件世界望遠鏡項目向全世界公布了人類史上首張黑洞照,展示了距離地球約五千五百萬光年的m八七中心的超大質量黑洞,它的質量高達太陽六十五億倍,事件世界範圍大約是冥王星軌道的三倍,足以令人驚歎。
但最吸引人的黑洞還是TON618,被視為宇宙中最大的單一天體,其質量高達太陽的六百六億倍,是銀河系中型黑洞質量的一萬五千五百多倍,甚至比一些小型星系的質量還要大。它的事件視界範圍超過冥王星軌道的三十倍,是完全抽象的存在,讓人迷惑不解。最初它作為類星體被發現,正在瘋狂吞噬周圍的物質,形成一個巨大的吸積盤。在強大的沖擊力作用下,吸積盤中的物質發生劇烈摩擦,爆發出無比驚人的閃光,使得TON618成為宇宙中最明亮的天體之一,即使距離我們一百零四億光年,我們還是可以看到它的影響。
天文學家也發現了類型體og二八七中心發現一個巨大的雙黑洞系統,質量可達太陽兩千億倍,如果這個發現被證實,那麼TON618就將被迫退居二線。然而,在宇宙中沒有最大,只有更大的探索等待著我們去發現。
巨型黑洞是如何產生的?
近期,日本科學促進會和東北大學博士後研究員Sunmyon Chon帶領的研究團隊,利用日本超級計算機ATERUI II進行了長期高分辨率模擬,成功測試了即使在重元素富集的氣體中,也能夠形成超大質量恒星的可能性。這一成果極大地推動了人類對宇宙黑洞起源的認識。
據該研究團隊介紹,此前的流行理論是直接坍塌模型,即原始氣體在自重作用下坍塌,形成超大質量恒星,然後進化成黑洞。但已有研究表明,這種模型僅適用於由氫和氦組成的原始氣體,而較重的碳和氧元素則會改變氣體動力學,導致氣體分裂成許多較小的雲團,形成小恒星,而非超大質量恒星。因此,直接坍塌模型難以解釋大量的超大質量黑洞存在。
為了克服直接坍塌模型的局限,該研究團隊使用了ATERUI II的強大計算能力,對含有重元素的氣體雲部分進行了模擬。結果表明,雖然氣體雲仍然會猛烈分裂,形成許多較小的恒星,但其中心的大質量恒星仍然可以高效吞噬許多小恒星,並繼續增長。最終,在該模型下,一個質量比太陽大10000倍的超大質量恒星成功形成,被認為是黑洞的種子。這一研究團隊的成果挑戰了以往的認識,表明重元素富集的氣體也能夠形成巨型恒星,為人類對宇宙黑洞起源提供了更加完整的認識。研究人員相信,這樣形成的超大質量恒星將繼續生長、進化成巨大黑洞,進一步推動人類對宇宙演化規律的探索。
宇宙黑洞排名
宇宙是一個龐大神秘的存在,如同迷霧籠罩在人們眼前,讓人無從下手。那麼通過上文對巨型黑洞的了解,你是否好奇目前人類發現的最大的黑洞排名是怎樣的?
M87星系黑洞是目前已知最大的黑洞之一,2019年科學家首次捕捉到了它的身影。M87星系黑洞擁有著比太陽系統質量還要高出65億倍的質量,能夠吞噬整個太陽系。它的發現為之前有關黑洞的理論提供了有力的佐證。
TON618在上文我們已經介紹過了,它的質量比太陽質量高出660億倍。這個黑洞的出現,豐富了人類對於黑洞的認識,也揭示了宇宙中更多未知的秘密。有的天文學家甚至預言,TON618星系黑洞可能會將太陽吞噬掉。
鳳凰座星系團的黑洞是最大的已知星系團黑洞,距離地球有57光年之遙。這個黑洞沒有形成恒星,主要通過吸收能量來避免爆炸。它對於黑洞性質的研究提供了新的思路。
S50014+81星系黑洞是宇宙中最亮的類星體之一,其亮度相當於太陽光照一百萬億倍。據科學家估計,如果把冥王星的軌道縮小到一點,這個黑洞足以容納40個冥王星軌道。它的質量比太陽還大,是其他黑洞的幾百億倍。
NGC1600星系黑洞是由兩個星系碰撞而成的,相當於171億個太陽質量。它的發現,為科學家在研究黑洞的形成提供了新的信息。
科學永無止境,以上也僅僅只是人類目前發現的最大的黑洞,隨著之後的科學發展,說不定會發現讓人類更為震驚的巨型黑洞,你認為呢?