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

黑洞是時空結構中的黑點，具有如此強的引力，擁有極其稠密奇點，以至於沒有什麼能逃脫它們的魔爪。黑洞一直在做的事情是：吞食。當你足夠接近一個黑洞時，你會被拉伸成「義大利麵條」，然後被吸向內，永能不返回。

但事實證明，黑洞不僅僅是宇宙真空吸塵器。2019年，物理學家們凝視著深不可測的黑暗，拍下了有史以來第一張黑洞的照片。他們還更進一步了解了這些怪異而貪得無厭的「野獸」是如何工作的。以下是我們在2019年了解到的14個關於黑洞的最新東西。

令人難忘的圖像

事件地平線望遠鏡協作完成M87圖像

經過多年的期待，它就在這裡！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。

圍繞其黑色心臟的熾熱橙色光芒劃出其事件視界，物質環在落入黑洞之前圍繞黑洞旋轉。當它高速與其他物質摩擦時，它產生能量並發光，形成吸積盤，從而形成橙色環。

黑洞長「毛髮」，然後再次「變禿」

今年，我們了解到黑洞確實有「毛髮」，但大多數時候，它們像提示球一樣禿頂。這到底是什麼意思？從歷史上看，物理學家認為奇點是禿頂的，或者沒有特徵的，這意味著它們只有三個屬性：質量、角動量和電荷。這些天體在一生中所消耗的一切被鎖在事件視界之後，以後無法檢索到有關黑洞飲食習慣的信息。

但是在2016年，已故物理學家史蒂芬·霍金和其他人發表了一篇論文，提出黑洞有"毛髮"或獨特的特徵。這些「毛髮」是事件視界以及柯西地平線的微妙變化——因果翻轉的點——將使黑洞彼此區分。至少，正如2018年的一項研究所聲稱的，所謂的"極端"黑洞，或那些具有最大電荷的黑洞就是這種情況。今年早些時候，物理學家們發現，即使是不那麼極端的——那些以接近最高速度旋轉，但沒有電荷的旋轉，或者那些可能最大電荷，但沒有旋轉——也可能有「毛髮」。

但據當時的《生命科學》報導，事實證明，黑洞會迅速地長出幾縷稀疏的毛髮，而這些毛髮最終會脫落。

現在，黑洞是否更像T先生還是希瑟·洛克利爾的問題純屬猜測。但專家說，世界上最大的引力波探測器可能很快就會找到證據來支持一種理論。

不可能的大黑洞

2019年11月，科學家說，他們發現了一個15000光年外的黑洞，這個黑洞如此之大，不應該存在。他們在探測到一顆質量是太陽8倍的恆星後推測它的存在，這些恆星似乎在一片黑暗的空曠空間裡盤旋。根據那顆恆星的擺動程度，他們計算出，這顆星很可能在一個黑洞周圍盤旋，其質量是太陽質量的70倍；以前，科學家認為恆星黑洞，或者那些在一顆巨大的恆星坍塌後形成的黑洞，至少在具有類似我們化學成分的星系中，其質量可能不超過太陽的30倍。

"這一發現迫使我們重新審視恆星質量黑洞是如何形成的模型，"雷射幹涉儀引力波天文臺（LIGO）主任、佛羅裡達大學教授大衛·雷茨（DavidReitze）在一份聲明中說。

關於那個不可能的黑洞……

不幸的是，大多數時候，似乎無視物理定律的發現站不住腳。根據2019年12月發表在arXiv資料庫的幾篇論文，這個黑洞幾乎不可能變得不可能。

不可能的大黑洞可能只是一個常規大小的黑洞，而最初處理數字的研究小組在解釋黑洞/恆星雙星系統產生的光發射時犯了一個錯誤。發表在arXiv上的研究發現，通過用黑洞的吸積盤或環繞其嘴的物質環的微弱輻射，將伴星的光線混入，研究人員至少高估了黑洞的質量兩倍。

黑洞作為星系生命給予者

黑洞是宇宙史詩故事中的超級惡棍。它們不分青紅皂白地殺人。任何觸手可及的東西都無法從它們魔爪中逃走。

但是，這些宇宙殺手可能還有更多故事。黑洞實際上可能是星系生命的引擎。根據11月的一項研究，黑洞在進食時也會在宇宙中發出灼熱、湍流的氣體的氣泡。研究發現，這種熱等離子體可能保持星系的活力，否則這些星系會冷卻和死亡。另一項發表在5月的研究發現，黑洞發出的輻射可以為外星生命提供動力——只要它存在於離星系中心不遠、離星系中心不過太遠、離星系中心不過近的「金髮姑娘地帶」。研究發現，由於這些黑洞的供給，它們的輻射和光可能推動光合作用，促進生物分子生命基塊的形成。

黑洞可能根本不是黑洞

或者黑洞只是被誤解了。就像，被誤解了數學家和物理學家今年夏天提出的一個「野生」理論表明，正如我們所知的黑洞可能並不存在。

根據愛因斯坦的說法，黑洞是無限小、無限密集的斑點，稱為奇點，廣義相對論的數學在這裡崩潰。但根據新的研究，一種用於分析相對論的通用數學簡化方法可能有缺陷。因此，黑洞可能根本不是奇點。相反，它們可能是充滿黑暗能量的空間。這可以解釋一些來自世界上最大的引力波獵人的驚人發現。

迷你黑洞存在

黑洞當然可以很大，但它們能很小嗎？結果發現，在太空中可能存在的黑洞，大約是已知黑洞的一半大小。大多數正常質量的黑洞的質量大約是太陽質量的5到6倍。

去年11月，天文學家在距離銀河系約1萬光年的邊緣進行觀察時，發現了一個黑洞的微弱證據，其質量是太陽的3.3倍。這樣恆星質量太大了，不能成為中子星，但比任何已知的黑洞都小。這樣的黑洞是被預測的，但以前從未被發現過。

銀河系的黑洞有耀斑

說到銀河系，我們母星系中的超大質量黑洞有點奇怪。通常，黑洞的吸積盤在更活躍時發出更多的光，因為更多的物質在一起並產生摩擦。5月，銀河系中心黑洞——射手座A*一切都很平靜。

然後，天文學家們發現了一個奇怪的耀斑，這是天文學家們見過的最亮發光黑洞，至少在紅外光譜中是這樣。

目前還不清楚這種奇怪的耀斑是什麼，但科學家認為，這種耀斑是當一個塵土飛揚的天體或恆星與人馬座A*近距離摩擦時引起的。

捕捉中形成的最大黑洞

像人馬座A*這樣的巨大天體似乎應該永遠形成，但事實證明，從宇宙規模上將，宇宙中最大的黑洞很可能是在眨眼間形成的。

6月份發表的一項研究表明，在宇宙歷史的最初8億年裡，超大質量黑洞形成——而它所帶走的只是一個巨大的氣體雲。當氣體雲在引力作用下積聚和束縛時，它們會在自身引力下坍塌，形成一個小黑洞，而不需要一顆恆星超新星。然後，這些所謂的"直接坍塌黑洞"將繼續以驚人的速度吸收物質，在短短1.5億年的時間裡，其增長速度達到10，000倍。

不明飛行物（UFOs）從黑洞中飛出

什麼比黑洞更奇怪？從一個大飛碟飛出的不明飛行物，它是一股超快的熱風，似乎從黑洞的吸積盤流出。

8月份發表的一項研究發現，這些不明飛行物可以解釋為什麼星系中心附近的空間相對缺乏物質。研究發現，來自星系中心超大質量黑洞的不明飛行物可能像掃雪車一樣，把所有多餘的物質推到遠離其外圍的黑洞附近。

行星9實際上可能是一個黑洞

說到不明物體，太陽系中被稱為行星9的神秘天體實際上可能是一個葡萄柚大小的黑洞。

在海王星之外，有一些奇怪的天體，，它們的運動就像被附近一些我們看不到的某個天體的引力所控制。它們繞著原理其他八顆行星的軌道運行，它們似乎以不同的平面定向。

一些理論家做了計算，並得出結論說有一顆行星在那裡，其質量是地球質量的約10至20倍。但是在10月份發表的一項研究中，其他做過獨立數字運算的科學家發現，一個與葡萄柚一樣大的微小原始黑洞也可以解釋這些跨海王星天體的怪異行為。

通過黑洞發送信息會使它蒸發

黑洞可能是進入另一個宇宙的蟲洞。但是，不要費心試圖通過蟲洞向那個外星宇宙中的某個人發送信息。

今年8月，科學家發現，即使通過黑洞發送微小的信息也會改變黑洞，使其蒸發。通過蟲洞傳輸的第一個信息將使接收黑洞縮小 30%，隨後的每個消息都會進一步縮小黑洞，同時攜帶的信息越來越少。僅僅經過少量傳輸後，信息將不攜帶任何信息，接收的黑洞就會消失。

外星人可以向黑洞發射雷射

黑洞可能不只是給外星世界的生命提供食物；它們也可能允許外星人在星系中航行。通過向黑洞發射雷射，先進的外星生物可以圍繞黑洞周圍的引力井來發射光子或光粒子。這些光子會繞著圈，回到接收器，但在這個過程中，它們會削弱黑洞的一些動量，並將其轉化為能量。當光子返回時，外星人可以將能量轉化為動力，為它們在星系中的運動提供動力，這個過程可以反覆重複。

我們也許能把你從黑洞裡救出來

當你放大黑洞的事件視界時，時間變慢了，你像「義大利麵條」一樣伸展，被撕成碎片，對嗎？不是那麼快，也許有辦法把你從這些死亡陷阱中拯救，至少根據一種新的推測理論。

根據這個理論，可能有一種糾纏兩個黑洞的方法。（量子糾纏是奇怪的效果，通常只在微小的亞原子尺度上看到，其中兩個粒子或物體在很遠的距離上密不可分地連接著。）從來沒有人設法糾纏肉眼可見的物體，但假設有一種方法將兩個物體糾纏成黑洞一樣大，那麼有可能將它們用作在兩個位置之間即時傳送的方式。在這種情況下，如果你不小心掉進了黑洞，也許有辦法把你弄出來——儘管在另一個時間和地點。

旋轉的黑洞可以使高超音速飛行變得平緩

扣上，戴上降噪耳機，放鬆一下——你即將跳進一個旋轉的黑洞。當然，你很有可能被撕成碎片，但至少一些物理學家認為進入一個旋轉的黑洞，實際上可能是一種完全不同的經歷。事實上，旋轉的黑洞可能更像柔和的時間入口。

讓我們假設蟲洞的存在，黑洞是進入它們的方式。某些類型的超大質量黑洞，如銀河系中心的溫和巨型黑洞，不會旋轉太多。新的計算表明，進入這樣的黑洞甚至不會造成顛簸，因為它緩慢的旋轉意味著可以忽略不計的收縮和拉伸，並且很可能處於宇宙飛船能夠承受的壓力範圍內。