Supermassive Black Holes是Galaxy Mongests

在那里'我們galaxy中心的一個超大型黑洞。它可以通過望遠鏡或我們的眼睛直接看到,但天文學(xué)家知道它's在那里。事實上,許多星團的核心都有超巨大的黑洞。天文學(xué)家如何知道這些潛伏在半乳糖核心?他們使用各種方法來研究穿過黑洞時的光線,他們還研究了黑洞周圍的區(qū)域,以了解它如何影響附近的氣體,灰塵甚至恒星云。目前,超巨大的黑洞在被稱為Sagittarius a*的天路是一個相當安靜的地方,天文學(xué)家在許多波長上對其進行監(jiān)測了解其行為。

為什么對黑洞迷戀?

黑洞是科幻故事和媒體中最喜歡的。有時他們'重新用作繪圖設(shè)備,以實現(xiàn)某種星間旅行技巧?;蛘撸麄冊跁r間旅行或故事的其他重要元素中獲得特色。正如這樣的故事一樣迷人,這些奇怪的大猩猩背后的現(xiàn)實比作家想象的更有趣。圍繞超級黑洞的事實是什么?科幻小說描繪超級黑洞背后有什么科學(xué)嗎?讓's找出。

什么是超級黑洞?

一般來說,超級黑洞就是他們的名字所說:真的,非常龐大的黑洞。它們以數(shù)十萬個太陽質(zhì)量(一個太陽質(zhì)量等于太陽質(zhì)量)測量多達數(shù)十億個太陽質(zhì)量。它們擁有巨大的力量,并對它們的宇宙產(chǎn)生令人難以置信的影響。

黑洞圖片庫圍繞Galaxy NGC 4261中的疑似黑洞環(huán)繞-

大多數(shù)超巨大的黑洞存在于宇宙的核心。這個中心位置允許它們(至少部分)幫助將恒星保持在一起。他們的gravity是如此巨大,因為它們具有令人難以置信的質(zhì)量,即使是數(shù)十萬光年以外的恒星也會束縛在它們周圍的軌道上以及它們所居住的宇宙核心。

黑洞及其令人難以置信的密度

每當科學(xué)家談?wù)摵诙磿r,他們使用的主要屬性是將黑洞與其他洞穴分開"正常"宇宙中的物體是密度。這是"東西"填充到黑洞體積中的數(shù)量。黑洞核心的密度非常高,基本上變得無限。具體而言,體積(黑洞及其隱藏質(zhì)量所占的空間量)接近零。這意味著它'只不過是空間中的一個微小的**點,但這個叫做奇點的小點含有令人難以置信的質(zhì)量。這使它變得非常密集。該密度分布在黑洞的整個區(qū)域,從奇點到事件范圍(這是黑洞的重力太強而無法抵抗的點)。

黑洞的模型減去其周圍的材料盤

聽起來好像黑洞的小科普知識內(nèi)部(事件范圍之外)可以被難以置信地壓碎,沒有空間。有趣的是,有一個思想實驗表明,超大型黑洞的平均密度實際上可能小于人類呼吸的空氣。實際上,如果考慮從奇點到事件范圍的整個區(qū)域的體積,則質(zhì)量越大,密度越小超輔助黑洞的密度。質(zhì)量將分布在該區(qū)域,奇點處的質(zhì)量大于"郊區(qū)。"

如果那's真的,那么它不僅可以接近一個超巨大的黑洞,理論上可以落入一個超巨大的黑洞,并存活相當長的一段時間,直到獲得close到奇點。然而,有一個大問題:重力。它如此強大,以至于任何越過事件范圍的東西都會被極端的引力拉開。如此之多的wormhole旅行!

如何形成超大型黑洞?

超級黑洞的形成仍然是星形物理學(xué)的奧秘之一。正常的黑洞是巨星超新星爆炸留下的核心殘留物。恒星越大,留下的黑洞就越大。

因此,人們可以假設(shè)超大型黑洞是由超大型恒星的坍塌造成的。問題是很少有這樣的恒星被發(fā)現(xiàn)。此外,物理學(xué)告訴我們,他們不應(yīng)該'甚至首先存在。但是,他們這樣做。最巨大的恒星是太陽質(zhì)量的幾十到一百倍。一些罕見的hypergiants可能高達300星狀質(zhì)量。盡管如此,即使這些惡魔也遠遠不能創(chuàng)造一個超巨大的黑洞所需的群眾類型。直截了當?shù)卣f:制造一個超大型黑洞需要更多的質(zhì)量,而不是最超大型恒星所包含的質(zhì)量。

合并黑洞

那么,如果這些對象是以其他黑洞的傳統(tǒng)方式創(chuàng)建的't,那么僵尸黑洞從哪里來?領(lǐng)先的想法是,他們形成了更小的黑洞來建造大黑洞。最終,群眾的積累將導(dǎo)致創(chuàng)造一個超巨大的黑洞。這是建立超級黑洞的等級理論。該理論存在一些問題,因為它需要研究"中間質(zhì)量"超大型黑洞。他們將是步驟"之間的b中的"從較小的黑洞到超級巨大的惡魔??茖W(xué)家們開始發(fā)現(xiàn)更多這些并研究它們的特殊c填補層次理論空白的特征。

黑洞,大爆炸和合并

關(guān)于創(chuàng)造超級黑洞的另一個主要理論是,它們是在大爆炸后的第一時刻形成的。當然,并不是所有人都完全了解當時的情況,以便弄清楚黑洞是如何發(fā)揮作用的,以及是什么促使了它們的形成。

對已知的超大型和中等質(zhì)量黑洞的觀察表明,合并理論可能是最簡單的解釋。特別是對最古老,最遙遠和最巨大的超大型黑洞quasars的研究表明,有證據(jù)表明許多恒星的合并發(fā)揮了作用。當宇宙合并時,它們的黑洞似乎也是如此。合并在塑造我們今天看到的宇宙中起作用,因此它們的中心黑洞可能會隨著騎行而出現(xiàn)并與恒星一起生長是有意義的。有趣的是,當這些黑洞合并時,它們發(fā)出大量能量。這一行動還發(fā)出重力波,天文學(xué)家現(xiàn)在可以測量。

如果合并是答案,那么它們?yōu)橹虚g黑洞問題提供了部分解決方案。在任何一種情況下,答案還不清楚。需要做更多的工作來觀察和表征宇宙及其黑洞。

科幻小說中的科學(xué)

回到科幻小說和黑洞,有些屬性完全彎曲了作家使用的思維??煊谳p度旅行,星間旅行和時間旅行的故事遍布科幻小說。甚至有理論認為黑洞是替代大學(xué)的門戶。

兩艘航天器在藍夜天空上的藝術(shù)描繪,能量圈描繪了穿過太空的蠕蟲

那么有證據(jù)支持這些想法嗎?實際上,是的,盡管僅在非常極端的情況下。幾十年來,人們一直在使用黑洞作為蠕蟲,以某種方式將我們與宇宙的另一側(cè)聯(lián)系起來。它是一個偉大而幻想的幻想,可能很快就會贏得現(xiàn)實。

甚至使用嚴肅的物理和廣義相對論來計算可能性。因此,從理論上講,這些事情可能會發(fā)生,如2014年電影Interstellar所示。與電影制造商合作的物理學(xué)家提出了一些支持電影并科學(xué)工作的理論思想。然而,所需的技術(shù)仍然不可用,需要滿足各種特殊條件。但誰知道-今天人類用于飛行的技術(shù)也曾被認為是不可能的。

快速事實

  • 包括星路在內(nèi)的許多星團的核心都存在超大型黑洞。
  • 一些星團,如Andromeda Galaxy,可能有不止一個這樣的惡魔。
  • 當星團合并時,它們的黑洞可以合并,
  • 超大型黑洞內(nèi)部可能隱藏著數(shù)十億顆星狀物質(zhì)。
  • 我們自己的星路有一個超大型黑洞,稱為矢狀核a*

來源

  • Mohon,Lee?!俺壓诙凑诔剿鼈兊挠钪妗!?em>NASA,NASA,2018年2月15日,www.nasa.gov/mission?pages/chandra/news/supermassive-black-holes-are-outgrowing-their-gaminases.html。
  • Saplakoglu,Yasemin。“集中研究如何形成超大型黑洞。”Scientific American,2017年9月29日,www.scientificamerian.com/article/zeroing-in-on-how-supermassive-black-holes-formed1/。
  • “Supermassive Black Hole | COSMOS?!?em>星形物理和超級中心推定,天文學(xué).au/cosmos/s/supermassive黑洞。

由Carolyn Collins Petersen編輯和更新。