這個詭異黑洞出現了!它違背現有理論,該如何解釋它的存在?

2020-12-06 奇點使者
本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文

浩瀚無邊的宇宙中存在許多奇怪的天體,黑洞就是其中典型的代表。稍微了解黑洞的朋友應該知道,這種天體是無法被肉眼觀測到的,科學家們只能夠通過間接方法探測到它們的存在,因為黑洞能夠將出現在它視界範圍內的所有光線都吞噬掉,因此沒有光線反射出來我們自然無法觀測到它的存在。

根據外媒報導,前段時間國外的科學家通過觀測和分析發現了一個與現有理論相悖的黑洞。他們為這個黑洞命名為「GW190521」,根據保守估計它的質量應該是太陽質量的142倍,而從分析情況來看它更像是一顆恆星級別的黑洞,這讓研究人員感到疑惑,因為人類從未在宇宙中發現一顆質量超過100倍太陽質量的黑洞,那麼這個黑洞是什麼來頭呢?

在介紹「GW190521」之前,我們首先需要了解一下什麼是恆星級別的黑洞,以及其它類型的黑洞。目前人類已經發現的黑洞總共可以分為3類,分別是恆星級黑洞、超大質量黑洞和原初黑洞,後兩種黑洞的起源與宇宙的起源有關,目前還沒有明確的結論。而恆星級黑洞顧名思義就是由恆星演變而來的黑洞,但並非所有恆星都有這樣的機會,這與質量有關。

恆星是一個比較廣闊的概念,如果要根據質量差異進行細分,還可以分為很多小類。科學家們在研究其它恆星、中子星和黑洞等大天體時習慣以太陽為參考對象,而太陽這種質量的恆星最終是無法演變成黑洞的,只能演變成白矮星,因為它的質量不夠。據了解,目前宇宙中已發現的黑洞裡最低質量的是太陽質量的3倍,最高質量的是太陽質量的75倍。

75倍~142倍太陽質量的恆星級黑洞從未被發現過,因此這個情況也被稱為「黑洞質量斷檔」。而此次國外研究團隊通過觀測和分析引力波推測出一顆142倍太陽質量的黑洞存在,那麼該如何解釋它的存在呢?對此參與該研究的科學家表示,從目前的理論體系看來該黑洞可能是通過兩個恆星級黑洞合併而形成的,一個質量為85倍,另一個質量為65倍。

從算術上來判斷的話,這兩個黑洞合併後會產生150倍太陽質量的黑洞,為什麼只剩下142倍太陽質量的黑洞?對此研究人員表示,丟失的8倍太陽質量通過其它方式損失掉了,引力波就是其中一種形式。即使如此,85倍太陽質量的黑洞的存在依然無法解釋,因此科學家們還在研究該引力波背後是否還隱藏了其它信息。

人類在宇宙面前是渺小的,這決定了人類對宇宙的了解程度十分有限。如果我們想要增加對宇宙的了解,就必須發現更多類似奇怪的發現,它們雖然違背了現有的理論體系,但能夠引領著科學家去探索新方向,而不會被原來的理論體系所框住。

相關焦點

  • 宇宙發現「超大」黑洞 專家:現有理論無法解釋
    科學家稱,如此巨大的黑洞的形成無法用現有黑洞理論解釋。【環球綜合報導】據英國路透社2月26日報導,25日,科學家稱在一座發光類星體裡發現了一片質量為太陽120億倍的黑洞,並且該星體早在宇宙形成的早期就已經存在。科學家稱,如此巨大的黑洞的形成無法用現有黑洞理論解釋。該發現對目前的宇宙形成理論帶出了挑戰。
  • 一個不該出現的黑洞,質量是太陽的142倍,顛覆現有的黑洞理論
    因為恆星級黑洞在宇宙中非常廣泛,但事實上,從人類現有的科學理論出發,它卻本不應該存在。直白一點來說,大質量恆星演化成的黑洞,就是恆星級黑洞。 從現有的恆星級黑洞形成理論出發,通過數據模擬演算,科學家們認為,宇宙中恆星級黑洞最大的質量,也不會超過太陽的100倍,可是,這次新發現的恆星級黑洞卻顛覆了認知,它究竟如何出現的呢?
  • 來了解一下這個不符合現有黑洞理論的黑洞
    這種類型的星系被稱為類星體,它們照亮了早期的宇宙,它們的極端的活動是由它們核心中的黑洞發電機驅動的。但這個黑洞比這個年輕的星系要大得多。丹尼爾斯特恩在美國宇航局噴氣推進實驗室的一份聲明中說「大爆炸後,這個黑洞的發展遠遠超過我們預期的6.9億年,這挑戰了我們關於黑洞如何形成的理論」。斯特恩是發表在《自然》雜誌上的一項研究的合作者。
  • 太陽系內隱藏著一個黑洞?科學家最新理論:它就是「第九大行星」
    持這個觀點的科學家認為:在海王星以外,還有一個巨大的天體,其引力非常強大,擾亂了柯伊伯帶小天體的運行,導致它們的軌道出現詭異的現象。有一些科學家指出:我們或許沒有理由證明這個強大引力的來源必須是行星,它有可能是黑洞!乍聽之下,你可能以為他們純粹是在胡扯。但是,這首先可以解釋為何我們始終無法發現這個引力的來源。除此之外,他們還有其他的理由來證明這個說法。首先,你可能會有一個疑問:如果太陽系裡有一個黑洞,為何我們還沒有被吞噬?
  • 在弦理論基礎上,黑洞毛毛球理論出現,它顛覆了我們對黑洞的認知
    廣義相對論中對黑洞的描述 黑洞是宇宙中最神秘的物體,它出現在愛因斯坦的廣義相對論中,根據理論描述如果一個物質被壓縮到足夠小的體積,那麼引力就會變得極其強大,這種瘋狂的引力壓縮能勝過自然界其他四種基本力,而且一旦達到某個臨界值,物質就會不斷擠壓,壓縮到一個無限小的點。
  • 不該存在的黑洞出現,震撼整個天體物理學界,它為何不該存在
    不應存在的怪物黑洞是恆星死亡後形成的緻密天體,但是並不是所有的恆星死亡都會留下黑洞。黑洞大小各不相同,恆星質量的黑洞的範圍從數個到數十個太陽質量,而超大質量的黑洞的範圍從數十萬到數十億個太陽質量。當重力超過恆星中心核聚變反應產生的力時,恆星質量黑洞就會形成,從而使恆星向內坍塌。
  • 「不該存在」的黑洞出現,震撼整個天體物理學界,它為何又出現了
    經過計算,參與合併的兩個黑洞的質量分別是太陽質量的66和85倍,由此產​生的黑洞有142個太陽質量,在此之前人類物理學認為不可能出現這樣的黑洞。不應存在的怪物黑洞是恆星死亡後形成的緻密天體,但是並不是所有的恆星死亡都會留下黑洞。黑洞大小各不相同,恆星質量的黑洞的範圍從數個到數十個太陽質量,而超大質量的黑洞的範圍從數十萬到數十億個太陽質量。
  • 黑洞中的奇點,用相對論和量子力學都無法解釋,它真的存在嗎?
    而宇宙大爆炸的「奇點」,我們先不說,因為它更特殊。引力奇點的存在,是廣義相對論預言的一種現象。我們知道,廣義相對論其實是一種幾何學,所以奇點它是一個幾何上的一個點,所以說它沒有大小。不過原則上,它也可以是一維的線或者二維的膜。像之前說的,克爾黑洞這類,軸對稱的黑洞裡就不是點,而是環。
  • 這個理論從何而來?它與黑洞又有什麼關係?
    在廣義相對論中,白洞是一種理論推測出來的時空區域,物質與光線無法進入這個區域中,但是可以從這個區域中向外出現。白洞的性質與黑洞相反,光與物質可以進入黑洞中,但是無法從黑洞中離開。這個理論最早由伊戈爾·諾維科夫在1964年提出的假設。
  • 如果黑洞沒有吸積盤,我們如何觀測到它的存在?
    但問題依然存在,黑洞到底是啥樣的,因為我們看到的只是視界外黑洞吸積盤的照片,下面我們來簡單解讀下!事件視界望遠鏡獲取的第一張M87*黑洞照片,當然大家已經看得不要不要了!我們先從現實中的黑洞來解釋下為什麼會形成這樣的「黑洞」!一、其實我們看到的並不是真正的黑洞,而是黑洞的吸積盤!
  • 遠古星系中的塵埃,和現有宇宙理論相悖,它不該存在卻還是出現了
    據報導,近日,一個國際研究小組,在通過阿塔卡瑪毫米/亞毫米波陣列望遠鏡(ALMA),對於遙遠宇宙深處進行觀測後,一共獲取了118個遙遠宇宙的遠古星係數據,讓人意外的是,這些來自於宇宙早期的星系中,竟然存在著大量的塵埃和重元素,這並不符合現有的宇宙演化理論,它們來自哪裡?
  • 霍金為什麼說黑洞不存在?灰洞又是什麼 原來與這個理論有關
    黑洞在宇宙中一直是十分霸道的存在,我們對它的了解知之甚少,從我們知道黑洞的存在至今,它的神秘感一直有增無減。霍金就在一篇文章中提到:宇宙中沒有黑洞,存在「灰洞」,該消息一經發出就引起了軒然大波。那麼灰洞究竟是什麼呢?
  • 罕見天體被發現,它已違背現有理論,多國科學家為此爭執不休
    眾所周知,地球上存在諸多化學元素,這些基本元素通過相互組合和作用構成了多種多樣的化合物,元素也是構成地球物質的基本單位。那麼地球上的元素從何而來呢?答案是宇宙。科學理論認為,地球上任何一種元素都能夠在宇宙中找到,只不過地球擁有特殊的自然環境,很多元素都能以更明顯的方式出現。
  • 量子糾纏能解釋時空、以及它與量子引力的關係嗎?
    量子位一些研究表明,量子位,攜帶量子信息的微小粒子,可能由於粒子之間的詭異行為而糾纏在一起,從而產生時空。這些信息仍然不確定,但大多數只是由於量子位之間的相互作用而導致時空存在。該理論來自2006年由Shinsei Ryu(伊利諾伊大學厄巴納尚佩恩分校)和Tadashi Takayunagi(京都大學)發表的論文,科學家們指出,時空的幾何學和科學家在宏觀層面上的糾纏路徑之間存在相似之處。也許,這也許不僅僅是巧合。
  • 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
    當然,理論上的數值都需要在宇宙中找到答案,在2010年,科學家們通過天文望遠鏡觀測,發現了一個距離地球600萬光年的恆星級黑洞,它的質量要比在2007年發現的處於M33星系中的恆星級黑洞大很多,後者只有太陽質量的15倍,而前者的質量估算是太陽質量的23倍左右。
  • 僅存於理論中的天體,如今終於被出現,智利天文學團隊創造奇蹟
    該論文指出,他們的團隊在距離地球大約260光年的地方發現了一顆「超熱海王星」。而在該發現之前,這類行星僅在理論上存在。那麼它到底有何特別之處呢?LTT9779b超熱海王星的存在對於所有研究人員來說都是難以理解的,因為現有的天文理論體系認為,主恆星附近一定的區域被譽為「海王星沙漠帶」,意思是該區域不可能會有類似海王星的氣態巨行星出現,至少從以往所有的觀測結果來看,天文學家們只在主恆星附近發現巖質行星和類木星,從未發現過類海王星。
  • 黑洞究竟是什麼,現有理論都想複雜了
    黑洞究竟是什麼?現有理論有很多。包括很多「民科」也在對此作出解答。愛因斯坦對黑洞做過分析,並且在此基礎上提出了白洞和蟲洞。問題是愛因斯坦的理論也不能確定就完全正確。那麼,黑洞究竟是什麼?其實,我們都被自己的眼睛和大腦騙了。其實,蟲洞就是一幅圖而已。其實所有星系都是一幅圖而已。
  • 霍金的黑洞蒸發理論存在描述錯誤
    事實上,唯一感興趣的參數——視界的大小——完全由黑洞的質量決定。隨著時間的推移,黑洞吞噬了越來越多的物質,它的質量會增加,因此它的大小也會增加。很長一段時間以來,人們一直認為這將繼續下去,直到沒有更多的物質可以吞咽,或者宇宙結束。但有些事情發生了改變這個局面:我們的宇宙是由微小的、不可分割的粒子組成的革命,這些粒子遵循了一套不同的定律,即量子定律。
  • 迄今質量最大類星體現身 宇宙早期的它或將改寫黑洞形成理論
    迄今質量最大類星體現身 宇宙早期的它或將改寫黑洞形成理論天聞頻道類星體是宇宙中最明亮的天體,其中心黑洞瘋狂吞噬周圍物質而發出極強的光芒。通過長期的觀測研究,天文學家確定早期宇宙的類星體中含有超大質量黑洞。
  • 現有科學理論全部崩潰?宇宙終極秘密或許就隱藏在黑洞之中!
    事件視界就是黑洞與外部時空之間的分界線,任何物質包括光在內都無法逃脫事件視界的範圍。它的大小和黑洞質量有關,以一個太陽質量的黑洞為例,它的事件視界就是一個半徑3公裡的球體;如果黑洞質量只有一個地球大小,它的事件視界半徑只有9毫米!令人驚奇的是,如此神秘的黑洞性質卻出奇簡單。