超大級別黑洞
距離地球35億光年,在巨蟹座方位存在著一顆180億倍太陽質量的超大黑洞,這個黑洞是人類目前已知最大黑洞之一。這個超大質量的黑洞,每12年就會被另一個黑洞撞擊兩次,撞擊所發出的能量可匹敵整個銀河系所有恆星的總和。這到底是怎麼回事呢?
這個35億光年外的超大黑洞OJ287,我們銀河系中心的黑洞為太陽質量的430多萬倍,這在我們銀河系已是最大的存在,但比起OJ287就顯得太過渺小。OJ287的質量為太陽的180多億倍,足足有銀河系中心黑洞的四千多倍。
若是以海王星為界限,那把太陽系放到這個黑洞裡面就是非常渺小的存在。太陽系只是它的一個小圓圈,外圍大圈就是OJ287的事件視界面,也就是黑洞的邊界。在它面前太陽系是如此的渺小,更別說地球了,地球在它面前連一個像素點的大小都沒有,這個就是黑洞OJ287的大小。
OJ287是一個非常活躍的黑洞,意思就是它會不斷的吞噬物質,在它的周圍會形成一圈非常明亮的吸積盤,而兩級會噴出速度接近光速的相對論性噴流,若是奔流的方向對著我們地球,天文學中就把這種超大質量的黑洞稱為「耀變體」。若是奔流的方向,沒有對著我們則稱為「類星體」。這樣的天體是為宇宙最為明亮的一種天體,所以,即便距離地球35億光年如此遙遠的距離,我們在地球拿一個差不多的望遠鏡都是可以看到這個巨大的超級黑洞。
黑洞它既可以暗到不會發出任何的光,也可以成為宇宙最為明亮的天體類星體和耀變體。而黑洞OJ287它的噴流方向沒有對著我們,所以是一個類星體,但和其他類星體不同的卻是,OJ287每隔12年就會有兩次大的能量爆發,兩次爆發的時間差不多相隔一年。
根據多年的觀測科學家推斷,這個黑洞的周圍應該存在著另一個較小的黑洞,但它的質量也已遠超銀河系中心黑洞質量,為一點五億倍太陽質量。這個小黑洞是以每12年為公轉周期,繞著這個大黑洞公轉,光從這個公轉周期我們就可以了解,這個小黑洞的運動速度是非常恐怖的,繞這麼大的黑洞旋轉,竟能以12年為一個周期。
經過計算的他在遠離大黑洞的地方,速度為0.05光速,在接近大黑洞的位置,速度為0.2倍光速,平均下來的話,它的速度大約為0.1倍光速。一個質量為太陽1.5億倍的超大黑洞,以0.1倍光速轟擊這個大黑洞的吸積盤會造成怎樣的場景?轟擊時所產生的電磁炮,相當於一萬億顆恆星亮度的總和,所以每隔12年大黑洞就會出現兩次大的能量爆發。
但是自從1982年科學家提出這樣的觀點之後,卻一直無法準確地確定小黑洞的運行軌跡,無法預測小黑洞撞擊吸積盤的準確時間。直到2015年,科學家首次探測到愛因斯坦預言的引力波後,科學家才精確的計算出了小黑洞的撞擊時間。因為在如此巨大的黑洞面前,要計算小黑洞的運行軌跡,就不得不考慮愛因斯坦的相對論效應
。
在黑洞的周圍,時空已被極具的彎曲,並且小黑洞的高速運動也會讓周圍的時空發生顫動,產生引力波。小黑洞的運行軌跡則會不斷的發生進度,也由於引力波的產生,小黑洞的運行軌道也會逐漸的縮小,所以在考慮了諸多的相對論效應,以及黑洞無毛定理之後,科學家最終把小黑洞撞擊的時間精確到了四小時之內,而這一結果也得到了斯皮策望遠鏡的證實。
雖然遠在35億光年之外,是180億倍太陽質量的超大黑洞,但在它面前,我們依舊可以精確地了解它周圍的時空局限,精確的計算出1.5億倍太陽質量黑洞的運行軌跡,這就是我們的智慧。也根據計算這個1.5億倍太陽的黑洞,會在一萬年之內被那個大黑洞所吞噬。