為了尋找宇宙最大的黑洞,科學家卻發現太陽系的重心不在太陽中心

2020-12-01 宇宙的奇蹟

出乎意料而又情理之中!

為了尋找宇宙最大的黑洞,國外的多位研究人員反而精確定位了太陽系的重心,精度到了100米範圍內。

美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)的前天文學家史蒂芬·泰勒,和北美納赫茲引力波天文臺的研究人員一起合作,為了尋找比太陽大數十億倍而未被發現的黑洞,結果卻推動了太陽系位置的研究。因為依靠同樣的原理,測量宇宙中黑洞產生的引力波,可以準確定位黑洞在宇宙中的位置。

黑洞是極度扭曲的時空形成的純引力區域。在宇宙中找到潛伏在銀河系中心的最巨大的黑洞,將有助於我們了解此類星系(包括我們自己的星系),自形成以來數十億年間是如何生長和演化的。這些黑洞正好是驗證物理相關理論假設的實驗品!

引力波是愛因斯坦廣義相對論所預測的時空產生的波動。當黑洞成對彼此繞軌道運行時,它們會輻射出引力波,從而使時空變形,拉伸和擠壓空間。引力波於2015年首次由雷射幹涉儀引力波天文臺(LIGO)檢測到,這為研究宇宙中最極端的物體打開了新的視野。 LIGO通過偵測4公裡長的探測器雷射形狀的變化來觀察相對較短的引力波,而北美納赫茲引力波天文臺則在尋找整個銀河系形狀的變化。

泰勒和他的團隊正在尋找脈衝星發出的有規律的無線電波,在地球上到達率的變化。這些脈衝星是高速旋轉的緻密中子星,有的1秒鐘轉2000圈。它們因此會發出無線電波束,當這些電波掃過地球時,無疑就像是宇宙中的燈塔。超過15年的數據表明,這些脈衝星的脈衝到達率極為可靠,是極為可靠的銀河系時鐘。要知道,時間在宇宙中都是相對的,根本沒有精確的時鐘可以度量。而這些脈衝星到達地球的任何時間偏差,都可能表明引力波扭曲了我們的銀河系。

泰勒解釋說:「利用我們在銀河系中觀察到的脈衝星,我們就可以像蜘蛛一樣坐在靜止的網中間去感受和探測這些波動。」 太陽系的重心,是加上所有行星,衛星和小行星的質量平衡的地方,也就是物理學上的質心概念。

我們太陽系這個蜘蛛網的絕對重心在哪裡?可不像許多人想像的那樣位於太陽中心!

而是更靠近這顆恆星的表面!現在終於發現是因為木星巨大的質量和木星的軌道導致的。

長期以來,人們一直利用其他數據來計算太陽系重心,以估算出繞太陽運行的物體的位置和軌跡。

而泰勒和他的合作者發現,使用現有的太陽系模型來分析相關數據會產生不一致的結果。「發現的問題是,質量和軌道上的誤差將導致脈衝星定位的變化,這看起來很像引力波。」

所以研究小組決定在探測引力波的同時,尋找確定太陽系的重心。研究人員在尋找引力波方面得到的有力數據和方法,最終讓我們更精確地將太陽系的重心定位在100米以內。要知道假設太陽有足球場那麼大,那100米就只是一縷頭髮的直徑而已。

有時候科學就是這麼神奇,在前往星辰大海的徵途上,能讓我們更好的審視自己。

隨著越來越豐富和精確的脈衝星數據被收集,

天文學家相信,宇宙中更多大質量黑洞將會被發現和準確定位!

相關焦點

  • 新發現找到宇宙中最大的黑洞,從木星開始由引力波尋找到最大黑洞
    四個世紀後,科學家們通過尋找引力波,正經歷著對黑洞認識的類似轉變引力波在搜尋以前未被發現的比太陽質量大數十億倍的黑洞時,美國航天局噴氣推進實驗室(JPL)物理學和天文學助理教授、前天文學家史蒂芬·泰勒與北美納米赫茲引力波觀測站(NANOGrav)合作,通過找到精確的位置—
  • 太陽系的重心在哪裡?利用黑洞引力波,或將能夠精確到100米!
    當人類從伽利略時用肉眼觀察天象,過渡到使用望遠鏡觀察星空時,對夜空和我們在宇宙中位置的理解開始了革命性變化。四百年後的現代,科學家們通過搜索引力波,在對黑洞的認識上也經歷了類似的轉變。在尋找比太陽大數十億倍以前未被探測到的黑洞過程中,美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)的物理學和天文學助理教授、前天文學家史蒂芬·泰勒與北美引力波納赫茲天文臺(NANOGrav)合作。
  • 太陽系的中心是太陽,銀河系的中心是什麼?宇宙有沒有中心?
    太陽系的中心是太陽,銀河系的中心是什麼?宇宙有沒有中心?從古至今,人類對於地球,對於太陽月亮這些星體,對於宇宙的認識,是一個不斷深入的過程。後來古羅馬的天文學家託勒密提出了「地心說」,認為地球是宇宙的中心,所有的星體都圍繞著地球旋轉;再到後來文藝復興時期,波蘭的科學家哥白尼提出了「日心說」,認為太陽是宇宙的中心。到後來隨著科學技術的不斷發展和進步,人們逐漸意識到了宇宙的浩瀚,人類的渺小,也知道了太陽只是我們太陽系的中心。而太陽系也只是眾多圍繞著銀河系中心旋轉的星系之一,處於獵戶臂上。
  • 科學家發現10億光年內的最大黑洞,質量為銀河系中心黑洞9300倍
    我們生活在地球上,這個地球很大,大到無邊無際,然而最小的恆星的質量也是地球的3萬倍左右,太陽的質量更是地球的33萬倍,但是黑洞的質量更大,科學家們已經發現的所有的黑洞質量都比太陽大,在一些星系的中心還存在著超大質量黑洞,質量基本都在太陽的10萬倍以上,它們都是宇宙中最大級別的單一天體
  • 宇宙的中心是什麼?會是宇宙中最大的黑洞嗎?科學家給出答案
    我們都知道,太陽系的中心是太陽,所有天體都圍繞著太陽在轉動,而太陽是圍繞著銀河系旋轉,銀河系的中心是一個質量巨大的黑洞,並且科學家認為,宇宙中的所有星系的中心都是一個超大質量的黑洞
  • 宇宙最大黑洞有多可怕?科學家:半徑超過太陽系所有星系軌道之和
    人類已知宇宙中最大黑洞到底有多麼可怕?
  • 科學家發現宇宙中最大黑洞 質量為太陽的180億倍
    據國外媒體報導,芬蘭科學家日前發現了宇宙中最大的黑洞,它的質量為太陽的180億倍,大小相當於整個銀河系。在它的旁邊有一個質量略小的黑洞,科學家通過測量小黑洞的軌道,用較強的重力場作用現象證實了愛因斯坦的相對論。   這個宇宙最大黑洞是此前天文學家所記錄最大黑洞的6倍,它距離地球35億光年,形成在OJ287類星體的中心位置。據悉,類星體是一種非常明亮的星體,這種星體在持續螺旋進入一個大型黑洞後釋放出大量輻射線。
  • 太陽的中心就是太陽系的中心嗎?科學家:太陽系中心叫太陽系質心
    太陽中心和太陽系的中心不是一個意思,太陽系中心叫質心太陽是整個太陽系的統治者,它擁有著太陽系中全部天體總質量的99.86%,這就可以看出太陽到底是多麼可怕的一個龐然大物了。面對太陽,太陽系的其他星球,都是毫不起眼的存在。
  • 科學家發現宇宙中最大的星球,不是太陽,比太陽大了45億倍
    科學家發現宇宙中最大的星球,不是太陽,比太陽大了45億倍提起宇宙可能認為最大的天體是黑洞,確實在黑洞面前一些星體都是渺小的,但是縮小到太陽系中,最大的星體就是太陽了,地球半徑只有6378公裡,但是太陽卻是相當於1000個地球,由於技術的進步,
  • 宇宙最大的恆星與黑洞,如果放在太陽系,將會是一場災難
    比如,我們在遙望宇宙時,就發現一顆超級巨星盾牌座uy,這個恆星的半徑是太陽的1700倍,是我們人類目前已知最大的恆星,如果,把盾牌座uy放在太陽系中心,我們在太陽系的任何位置,都能遙望上這個恆星,當然,這裡並不需要使用太過於精密的望遠鏡。
  • 科學家發現了地方宇宙中最大的黑洞
    它是Abell 85中最亮的一個星系,也是宇宙角落裡最亮的一個。但在它的中間存在一片黑暗區域,表面亮度很低——這是兩個超大質量的黑洞發生碰撞後的特徵。 那片黑暗區域現在正逐漸變亮。Holm 15A的中心是一個巨大的黑洞。它相當於400億個太陽的質量,相比之下,銀河系中心的黑洞人馬座A*(400萬個太陽質量)就顯得微不足道了。
  • 黑洞吃太陽?盤點宇宙十大暴力事件
    黑洞吃太陽,將直接摧毀太陽系?黑洞吃太陽,太陽系以太陽為中心,太陽完了,地球也完了。據悉,這個小組第一次觀測到了完整的黑洞吞噬恆星(太陽也是恆星)全過程,證實了原先理論的正確性。以前也曾努力尋找黑洞吃太陽證據,但總是晚了一步。此次黑洞吃太陽,太陽向外噴發1000萬餘年的能量。天文學家表示,這種觀測有助於了解黑洞的噴流過程。
  • 最大恆星級黑洞被發現,現有黑洞理論被顛覆,中國科學家功不可沒
    現代科學研究認為,黑洞的中心就是我們常說的「奇點」,黑洞的前身——死去的恆星質量在這裡被無限壓縮到極限,並且密度無限大。那麼,黑洞究竟有多大呢?科學家表示,通過計算機建模分析,大質量的恆星級黑洞最大質量不會坍縮超過太陽質量的25倍,即使它的前身恆星質量可以達到太陽的100倍甚至更大,在經過一系列物質損失後,最終黑洞的質量也會小很多。
  • 科學家發現最大黑洞,質量是太陽的340億倍,一天能吃一個太陽!
    在科學的發展過程中,出現了很多著名的科學家,他們對於宇宙也存在自己的看法,黑洞一直是多位科學家極力驗證的存在,比如愛因斯坦和霍金。直到2019年,人類首次拍攝到了黑洞照片,才驗證了它的存在。除了這個黑洞外,科學家還曾發現了另外一個黑洞,質量抵得上340億個太陽。
  • 科學家發現宇宙最大黑洞,是太陽的180億倍,能吞噬整個銀河系
    我們知道,黑洞是宇宙中最恐怖的天體之一,其不僅能過吞噬任何宇宙天體,就連光等輻射,一經過它的附近,都會立馬被黑洞所吞噬。
  • 2019年黑洞最大的發現,其中科學家發現黑洞噴出不明飛行物
    2019年,科學家們拍攝了一張絕對令人難忘的黑洞M87圖像,位於位於處女座A星系中心,距離地球約5300萬光年。奇點的首次特寫,被稱為事件地平線望遠鏡網絡捕捉,看起來像一個顆粒狀的微小點,周圍環繞著模糊的橙色環。但是,這個像素化的小圖像實際上是一個黑洞,其大小與太陽系一樣大,質量是太陽的65億倍。
  • 142倍太陽質量!科學家發現迄今質量最大的黑洞
    這種時空漣漪攜帶著源的重要信息,引力波天文學也開啟了探索宇宙的新道路。2020年9月2日,美國雷射幹涉引力波天文臺(LIGO)與位於義大利的室女座引力波天文臺(Vigro)共同宣布他們利用引力波探測到一個質量為142個太陽的黑洞。這是科學家首次探測到質量介於100個太陽到1000個太陽之間的「中等質量黑洞」,也是到目前為止科學家利用引力波探測到的質量最大的黑洞。
  • 太陽系的中心不是太陽,地球和月球的中心不是地心,哪裡出錯了?
    每個人都知道太陽是我們太陽系的中心,太陽系的每一顆行星繞著太陽公轉,有時來自很遠的彗星也繞著太陽轉一圈然後離開。但是並不是全部,有沒有人告訴你?太陽系的中心並不是太陽,地球和月球的中心也不是地心。其實,太陽系中的每顆行星都圍繞著太陽系一個隱形點旋轉,它是太陽系的「公共重心」,整個太陽系的質量圍繞該點均勻分布。這就好比高中數學老師告訴我們的有時候三角形的「形心」和「重心」不在一個點。
  • 迄今為止最大的黑洞,每天「吃掉」兩個太陽
    目前,科學家發現的最大黑洞為SDSS J140821,這個黑洞的質量大的可怕,是太陽質量的1960億倍(初步估計)。類星體由於它的光譜非常的奇怪所以導致它的質量人類根本無法精確測量。SDSS J140821 黑洞此前,人類發現的最大黑洞質量約是太陽的310億倍,而J140821達到了它的六倍。它的質量非常大,相當於一個小型星系,J140821距離地球35億光年。想像一下,一個普通的星系包含的星體就高達上萬億個,而這一個黑洞就相當於包含了這上萬億個星體。
  • 宇宙中質量最大的黑洞有多大?銀河系中心黑洞跟它比不值一提
    我們知道銀河系中心有個超大質量黑洞人馬座A*,質量約太陽的400萬倍,那麼宇宙最大的黑洞質量有多大呢?答案是人馬座A*的1萬倍。、甚大望遠鏡(YLT)多單元光譜探測儀收集的光譜數據,分析圍繞星系核心的恆星運動速度,估算出位於Holm 15A星系中心的黑洞Holm 15A*質量,發現竟然高達太陽400億倍。