宇宙最飢餓的黑洞是太陽質量的340億倍

2020-12-06 天文在線

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

對增長最快的黑洞的質量的測量證實了早期宇宙理論的一個主要問題。即使質量是太陽的340億倍,這個天體並不是測量到的最大質量的黑洞,但這樣的質量在它的年齡本應該是不可能的。

黑洞通過吞噬周圍的物質而生長,但它們的質量為它們吞噬的量設定了上限,因為它們的引力必須克服它們吞噬新物質時發出的光產生的外向壓力。這為任何黑洞在大爆炸後一定時間可以到達多大設定了限制。

這是一個藝術家對早期宇宙類星體的印象。目前發現的最亮的類星體比其這個年齡所應該具有的亮度要更亮。埃索/科恩梅瑟

天文學家已經注意到類星體顯然違反了這些規則。類星體由其中心黑洞吸收的物質提供動力,消耗的質量越大,它們得到的亮度越高,但一些類星體的亮度需要一個難以解釋的巨大黑洞支持。已知大多數異常類星體的黑洞只是稍微偏大,留下了測量誤差的可能。現在就可以說說類星體J215728.21-360215.1了。

正如已發現的最亮的類星體一樣,J215728.21-360215.1的黑洞必須每天吞噬太陽的質量才能維持自身。這令外行十分振奮,但發現它的天文物理學家卻被這個事實困擾著,類星體J215728.21-360215.1離地球如此遙遠,我們現在能看到的它是宇宙誕生後12億年的它。然而,只有至少質量是200億個太陽的黑洞能吞噬如此多的質量。

為了形成如此大的體積,J215728.21-360215.1要麼成長得比理論上黑洞能夠做的要快得多,要麼開始的時候已經比黑洞結構所允許的已知大得多。我們認為我們知道的關於黑洞最關鍵的事情之一是錯誤的,但我們不知道是哪一個。

在皇家天文學會的月刊中,J215728.21-360215.1被測量為太陽質量的340億倍——如果對於現有理論來說,太陽質量200億倍已經太大,這顯然要糟糕得多。它正在以它的質量所可以達到的理論最大速率的40%進食。

人們曾經觀測到的最亮的類星體看起來像是微弱的紅斑,因為它離得很遠,附近普通恆星要更亮眼些。在這個距離上,紅移使得它的白光看起來是紅色的,這意味著我們看到的是多麼久遠的時光。 地圖南方調查

澳大利亞國立大學的第一作者克里斯多福·奧肯博士在一份聲明的背景中,提到了這不同尋常的質量。「黑洞的質量也是銀河系中心黑洞的8000倍」,奧肯說「如果銀河系的黑洞想要變成如此的體積,它將不得不吞噬我們銀河系中三分之二的恆星。奧肯告訴 天文在線網站,他的團隊通過觀察它吸進電離鎂的速度來測量質量,吸進電離鎂的過程產生一條獨特的光譜線。此速度由J215728.21-360215.1的引力決定,而其引力又取決於其質量。即使J215728.21-360215.1質量的初始最低估計值是任何已知年齡相似的黑洞的兩倍,在那之後「有一些發現填補了這一空白,但沒有一個超越它」奧肯補充說。

自J215728.21-360215發現以來,人們發現了一個更反常的黑洞——只有10億個太陽質量,但它太年輕以至於更難解釋了。

相關知識

黑洞是時空展現出引力的加速度極端強大,以至於沒有粒子,甚至電磁輻射,像是光都無法逃逸的區域。廣義相對論預測,足夠緊密的質量可以扭曲時空,形成黑洞;不可能從該區域逃離的邊界稱為事件視界 。雖然,事件視界對穿越它的物體的命運和情況有巨大影響,但對該地區的觀測似乎未能探測到任何特徵。

最早在18世紀,約翰·米歇爾和皮耶-西蒙·拉普拉斯就考慮過引力場強大到光線都無法逃逸的物體[12]。1916年,卡爾·史瓦西發現了廣義相對論現代黑洞模型特徵的第一個解,然而大衛·芬克爾斯坦在1958年才首次發表它做為一個無法逃脫空間區域的解釋。長期以來,黑洞一直被認為是數學上的一種好奇心。在20世紀60年代,理論工作顯示這是廣義相對論的一般預測。約瑟琳·貝爾·伯奈爾在1967年發現中子星,激發了人們對引力坍縮造成緻密天體的興趣,認為可能能在天體物理中實現。

FY:Charmy

作者:Stephen lunzt

如有相關內容侵權,請於三十日以內聯繫作者刪除

轉載還請取得授權,並注意保持完整性和註明出處

相關焦點

  • 宇宙中最大的黑洞一天要吞掉一個太陽!質量是太陽的340億倍
    一項新的研究顯示,宇宙中增長最快的黑洞質量是太陽質量的340億倍,每天吞噬掉的星球,就相當於一個我們的太陽。巨型黑洞的藝術圖2018年5月,研究人員首次發現並研究了這個巨大的飢餓黑洞。之前,科學家認為這個黑洞每兩天消耗相當於太陽質量的星球,不過最近,他們對於這個黑洞有了更好的了解。這項研究本周三發表在《皇家天文學會月刊》上。這個黑洞被稱為J2157,存在於距離我們120億光年的遙遠宇宙中。
  • 宇宙中質量增長最快的黑洞:約是太陽質量的340億倍
    澳大利亞國立大學領導的一個研究小組已經確定了宇宙中增長最快的黑洞到底有多大。該團隊還確定了這個黑洞在吞噬多少物質。 據科學家介紹,這個巨大的黑洞的質量大約是我們太陽質量的340億倍,每天吞噬的物質大約相當於一個太陽。
  • 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。
  • 是太陽質量340億倍,一個超級黑洞幾乎每天吃掉一個太陽質量
    近日,來自《皇家天文學會月刊》一項新研究表明,宇宙超級黑洞質量約為太陽340億倍,約是銀河系中心黑洞8000倍,質量大胃口也很大,幾乎每天都要吞噬一個太陽質量。 因為胃口很大的優勢,它很快成為了宇宙中增長速度最快黑洞,比如,銀河系中心黑洞要增加質量,就不得不吞噬銀河系中三分之二的恆星。
  • 科學家發現最能吃的黑洞,一天一個太陽,質量已是太陽的340億倍
    這個首次被人類拍下來的黑洞位於室女座一個橢圓星系M85的中心。它距離地球大約5500萬光年,質量大約為太陽的65億倍。目前科學家在宇宙中發現的質量最大的恆星R136a1的質量是太陽的256倍~315倍。因此,銀河系超大質量黑洞人馬座A質量也是大的我們讓無法想像。既然黑洞是由大量質量恆星演變而來的,那麼黑洞的質量為什麼會這麼大呢?這是因為黑洞是一個人擋殺人,佛擋殺佛的主兒。黑洞會不斷地吞噬掉周圍的的一切物質。這樣黑洞的質量就會越來越大。黑洞是在不斷的長大的。
  • 科學家發現最能吃的黑洞,一天一個太陽,質量已是太陽的340億倍
    科學家認為黑洞的引力極其強大,以至於在視界內光都無法逃脫它的引力。因此黑洞的本身我們是看不到的。也正因為如此,黑洞成了宇宙中最難發現和最為神秘的天體。這個首次被人類拍下來的黑洞位於室女座一個橢圓星系M85的中心。它距離地球大約5500萬光年,質量大約為太陽的65億倍。
  • 發現增長最快的黑洞,每天要吃掉一個太陽,比太陽還重340億倍!
    多虧了澳大利亞國立大學領導的一項新研究,我們現在知道了宇宙中已知增長最快的黑洞實際上有多大,以及它吃了多少東西。根據新研究,這個迄今發現增長最快的黑洞質量是太陽質量的340億倍,每天要吞噬的質量幾乎相當於一個太陽,而且這個黑洞質量也比我們銀河系中心的黑洞大約8000倍。
  • 科學家發現宇宙中質量增長最快的黑洞:一天能吃一個太陽
    6月30日,據外媒報導,來自澳大利亞國立大學(ANU)的一項新研究顯示,發現了宇宙中質量增長速度最快的黑洞,其一天增長的質量相當於一個太陽的質量。該研究由澳大利亞國立大學克里斯多福·翁肯(Christopher Onken)博士及其同事共同完成,他們發現這個增長最快的黑洞質量大約是太陽的340億倍,是銀河系黑洞質量的約8000倍。其每天增長的質量相當於一個太陽的質量。
  • 超大質量黑洞靠近太陽,將如何結束地球上的生命?
    它幾乎和宇宙一樣古老,有340億個太陽那麼大,以恆星為早餐……這個巨大而強大的黑洞有一個很吸引人的名字,J2157,如果它足夠接近我們的太陽系,它會以多快的速度毀滅我們?對我們的太陽來說,這一切會如何發生?確切地說,這個巨大的黑洞將如何結束地球上所有的生命?
  • 16億倍太陽質量,距離130億光年,科學家發現最遙遠超大質量黑洞
    大多數星系中心都有一個超大質量黑洞,質量從百萬至數十億倍太陽質量不等。但也有少數星系的核心光度異常高,以至於科學家通過望遠鏡的各種波段都能觀測到,故被稱為活躍星系核(ANG)。而其中能量最強大、極度明亮的活躍星系核又被稱為「類星體(quasar)」。
  • 16億倍太陽質量,距離130億光年,科學家發現最遙遠超大質量黑洞!
    大多數星系中心都有一個超大質量黑洞,質量從百萬至數十億倍太陽質量不等。但也有少數星系的核心光度異常高,以至於科學家通過望遠鏡的各種波段都能觀測到,故被稱為活躍星系核(ANG)。而其中能量最強大、極度明亮的活躍星系核又被稱為「類星體(quasar)」。
  • 這個黑洞不簡單:每天要吃一個太陽!
    根據發表在最新一期 《皇家天文學會月刊》上的研究論文,一個國際天文學家團隊最近發現了一個超大質量黑洞,其質量大約相當於340億個太陽質量,比我們銀河系中心的黑洞還要大8000倍。這個被稱為J2157的黑洞,距離地球大約12億光年,科學家發現,這個黑洞的質量如此之大,以至於它每天都要消耗掉相當於一個太陽質量的星際物體才能維持其龐大的身軀,這是迄今為止,科學家發現的「最飢餓的黑洞」。
  • 迄今最古老的超大質量黑洞被發現比太陽大16億倍!
    據外媒cnet報導,天文學家們在距離地球超過130.3億光年的暗角發現了一個類星體,它中心的超大質量黑洞比太陽大16億倍。來了解一下吧!該類星體被命名為J0313-1806,在宇宙大爆炸6.7億年時誕生。
  • 科學家發現宇宙中最大黑洞 質量為太陽的180億倍
    ,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。
  • 天文學家發現質量是太陽170億倍的「黑洞」
    據國外媒體報導,哈勃空間望遠鏡拍攝一個酷似透鏡的星系,其被命名為NGC 1277星系,雖然該星系並不龐大,但其中卻隱藏著一個超大質量黑洞,是有史以來發現的最大黑洞之一,達到了170億個太陽質量,由黑洞統治的質量佔到星系總質量的14%。來自美國宇航局、歐空局等天文學家們正在使用德克薩斯大學麥克唐納天文臺對這個恐怖天體進行觀測。
  • 恆星黑洞的質量都很小,那宇宙中660億太陽質量黑洞是咋來的?
    ——約瑟夫·坎貝爾遙望夜空,穿越層層蔽障,我們看到的星系越遠,看到的宇宙就越古老。我們甚至能看到宇宙發出的第一縷光線、第一批恆星、第一批星系。當我們觀察這些最遙遠的天體時,我們發現其中一些星系其核心有超大質量黑洞,其質量往往有太陽質量的數十億倍!
  • 多大質量的恆星才能坍縮成65億倍太陽質量的M87*黑洞?
    M87星系中央的黑洞在宇宙中也算是超大型黑洞了,質量達到了太陽的65億倍,每天吞噬的物質質量相當於90個地球,10年即可吞噬掉一個太陽!按此計算65億倍的太陽質量需要650億年才能長成?而且生成初期成長時還沒那麼大質量可以吞噬!
  • 太陽質量65億倍的M87黑洞是什麼概念?
    銀河系中心的超大質量黑洞,只有太陽質量的400萬倍;而M87星系的這個黑洞,質量是太陽的65億倍,即便距離太陽5500萬光年,對我們太陽的引力也高達
  • 1000億倍太陽質量的黑洞,會在周圍形成「暗物質環」?
    黑洞能有多大?目前科學家發現的黑洞,絕大多數都是太陽質量的數百萬倍至數十億倍的大小,已知最大的黑洞,大約是太陽質量的660億倍。然而這樣的黑洞就是極限嗎?一個全新的黑洞項目,希望可以找到1000億倍太陽質量的「超級黑洞」,這樣的超級黑洞,可以幫助科學家了解黑洞質量、體積是否存在上限,甚至可以幫助科學家了解宇宙中的暗物質。
  • 科學家發現超大質量黑洞:約為太陽120億倍
    這個類星體是一個擁有強大能量的銀河輻射源,其能量輸出是太陽的1000萬億倍。藝術家的構想圖展示了形成宇宙的大爆炸。據國外媒體報導,科學家發現一個超大質量黑洞。它比太陽大120億倍,光度是太陽光度的430萬億倍,是「遙遠宇宙最亮燈塔」的動力來源。這個非凡天體位於一個類星體的中心。它是一個擁有強大能量的銀河輻射源,其能量輸出是太陽的1000萬億倍。從1963年發現以來,類星體的性質就一直是個謎團。