“被时间冻结”宇宙泰坦!哈勃发现大质量黑洞距离地球仅1560光年

八戒科学 2024-07-14 11:39:18

根据人类的研究,大约在138亿年前,宇宙在一次激烈的大爆炸中诞生,人类生活的地球,约在46亿年前诞生,其在宇宙中的质量和体积根本不值得一提。

近些年,随着人类航天科技的不断发展,各个国家在地球的同步轨道上,分布大量的望远镜,比如我们熟悉的美国NASA的哈勃望远镜、韦伯望远镜等,还有中国的FAST天眼,其目的就是为了探测深空中不为人知的秘密,寻找地球周围的潜在威胁和类地天体。

近日,在《自然》国际期刊中,美国哈勃团队发表一个重要发现,称在地球发现离地球最近的大质量黑洞,如同一个 “被时间冻结”的宇宙泰坦,科学家发现的最接近恒星质量的黑洞被称为Gaia-BH1。

据悉,该黑洞发现位于半人马座欧米茄,一个被银河系蚕食的星系的遗迹中。据科研团队称,该黑洞作为一个“中等质量黑洞”,是非常难发现的,由于该黑洞处于恒星质量和超大质量黑洞之间,人类很难发现。

据了解,该黑洞的质量约8200个太阳,因此黑洞的质量是比质量在太阳的5到100倍之间的恒星质量黑洞要大得多,有比超大质量黑洞又要小很多(超值大量黑洞的质量是太阳的数百万到数十亿)。

根据科学家的研究推断,黑洞Gaia-BH1距离我们只有1560光年,处于靠近银河系的一侧。据悉,黑洞Gaia-BH1居住在大约一千万颗恒星集合中,称为欧米茄半人马座,距离地球约18000光年。

被银河系蚕食的古老星系-半人马座欧米茄

“冻结”的黑洞与星系演化:半人马座欧米茄中的中间质量黑洞是一个引人关注的现象,其生长受到某种约束或减缓。这可能是由于其特殊环境所导致,即它位于一个被银河系吞噬的古老星系遗迹中。

在正常的星系演化过程中,黑洞(尤其是位于星系中心的黑洞)会通过吸积周围的气体和恒星残骸来不断增长质量。然而,在半人马座欧米茄的情况下,由于星系被吞噬和环境变化剧烈,黑洞的生长可能受到限制。

半人马座欧米茄的独特地位是引人注目的。一个独立小星系的核心,在被银河系吞噬的过程中演化缩短。这表明,原本应该经历更长时间演化的星系和其中的黑洞,由于外部力量介入(即银河系的吞噬作用),其演化轨迹被迅速改变。

黑洞的未来发展是一个潜在的议题。如果半人马座欧米茄没有遭受银河系的吞噬,其中心的中间质量黑洞有可能发展成为一个超大质量黑洞。这个假设建立在黑洞通过吸积物质增加质量的基础上。然而,在实际情况中,由于星系被吞噬,这种增长被提前终止或显著减缓。

与银河系中心的黑洞(人马座A*)相比,其质量达到太阳质量的430万倍,距离地球为27,000光年。在没有外部影响的情况下,半人马座欧米茄中的黑洞也有可能达到相似的规模。

总的来说,星系间相互作用对黑洞生长和星系演化的深远影响。半人马座欧米茄作为一个被银河系吞噬的古老星系遗迹,其内部黑洞的生长受到显著影响,为我们提供了新的视角来理解星系和黑洞的演化。

新论证:超级黑洞是如何形成的?

长期以来,科学界已达成共识:黑洞的诞生并非一视同仁。恒星质量黑洞,作为恒星生命终章,源自至少八倍太阳质量的恒星崩溃;而相比之下,超大质量黑洞的起源则显得更为神秘莫测,显然需另辟蹊径,因为自然界中并无单体恒星能坍缩至如此浩瀚的规模,即数百万倍太阳质量。

为此,科学家们提出假说:超大质量黑洞的诞生和成长是由越来越大的黑洞合并链所引起的。通过探测到黑洞合并所产生的时空涟漪(即引力波),这一理论得到了证实。

这一连串的合并与增长,加之恒星质量与超大质量黑洞之间那令人咋舌的质量鸿沟,预示着宇宙中应存在一个承上启下的“中等质量黑洞”族群,它们静静地躺在星系的褶皱中,质量介于几百至几千倍太阳之间。

黑洞的引力影响变得如此巨大的点,甚至连光都无法逃脱。因此,黑洞只有在被物质包围时才能在光下可见,这些物质在加热时会发光,或者在所谓的“潮汐破坏事件”(TDE)中撕裂并以不幸的恒星为食。

中等质量黑洞,诸如半人马座欧米茄中的黑洞,便是如此孤寂而低调,未被丰盛的星际盛宴所环绕。这迫使天文学家们不得不施展出更加精妙的探测技巧,他们转而关注这些黑洞对周围环境的微妙影响:那些被其引力牵引而舞的恒星轨迹,或是光线在其边缘的微妙弯曲。

最后

在探索宇宙中的黑洞时,我们需要更多的耐心和智慧,以便揭开这些神秘现象背后的奥秘。科学家们的不懈努力将进一步推动我们对宇宙的理解,为人类带来更多的惊喜和启示。

黑洞的研究之路充满挑战,但也充满着无限的可能性和探索的乐趣。愿我们能够在这无垠宇宙的浩瀚中,不断追寻知识的光芒,探索更多未知的领域。

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