100億個太陽100億年釋放能量總和!宇宙發生大爆炸以來最大爆發

2020-10-18 徐德文科學頻道

2月27日,科學家們在《天體物理學雜誌》上發表了一篇論文,宣布他們發現了宇宙中迄今為止最為巨大的一場爆發事件,當然,創生宇宙的大爆炸除外。

這是一場驚天動地的大爆發,好吧,實際沒有詞語能夠形容這場爆炸的劇烈程度,這是138億年前宇宙大爆炸以來,我們已知的最大一場爆發,其爆炸範圍超過了15個銀河系的寬度,釋放的能量更是高達全人類每年消耗能量總和的100億億億億倍!

這場爆炸發生在距地球約3.9億光年的蛇夫座星團中,爆炸來自星團中央星系的超大質量黑洞的噴發。有人可能會說,打住吧,不是說黑洞引力強勁,只進不出,連光都逃不出來,怎麼可能還有噴發?

黑洞吞噬物質並不像我們想像的,一口就吞吃下去,因為當氣體和塵埃墜入黑洞時,並不是直直掉下去的,而是旋轉著墜下,這樣就會形成一個旋轉的吸積盤,超大質量黑洞周圍的吸積盤尤其巨大。不僅如此,越靠近黑洞中心,物質運動速度越快,互相摩擦就會產生帶電粒子形成的明亮輻射,由於黑洞的旋轉和拖拽,這些帶電粒子會在黑洞兩極形成錐形的強大磁場。

一些輻射和物質會墜入黑洞視界變成黑洞的食物,而約有40%的物質會轉化成輻射,尤其是X射線輻射,還沒能到達視界,就會被這個磁場加速到相對論速度噴射出來。這個轉化效率可謂極高,因為恆星中心的聚變反應才只有0.7%的轉化效率,所以星系中心的超大質量黑洞往往非常明亮,其本質是黑洞旋轉能的體現。

這次爆發是科學家們在2016年發現的,目前已噴發完畢,是一個和我們銀河系一樣的渦旋星系NGC 4258,又稱M106中心的黑洞噴射出來的。根據歐洲XMM牛頓太空望遠鏡,NASA錢德拉X射線天文臺,以及默奇森寬場陣列和巨型米波望遠鏡的觀測,這次爆發在周圍的熱氣中形成了一個巨大的空腔,釋放的能量高達10^54焦耳,是此前有記錄的宇宙中最大爆炸的5倍!可以對比的是,太陽在其一生的生命周期中,會產生約1.12×10^44焦耳的能量,這意味著此次爆炸,消耗掉了100億個太陽100億年燃燒釋放的能量總和!

這項研究的主要作者,美國海軍研究實驗室的西蒙娜·賈辛託奇博士還打了一個比方,這次爆炸類似於1980年聖海倫斯火山的噴發,只是火山口的寬度達到了15個銀河系的直徑!

確實沒有什麼語言可以形容這次爆炸的劇烈程度了,我們偏安於宇宙中風平浪靜的一隅,沒有什麼劇烈的事件來打擾我們的寧靜,或許這也是地球能發展出生命,並最終演化出我們這種能認識宇宙的智慧生命的根本吧,宇宙是不是應該感到萬分幸運呢?

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  • 太陽的年齡大約為45億歲,宇宙中是否存在和宇宙年齡相仿的恆星?
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