繼中子星、黑洞之後,天文學家又發現一種更可怕星體,顛覆宇宙觀

2020-12-05 量子科普

大家好,歡迎收看量子科普第七期,我是常常,今天和大家聊一聊:關於繼中子星、黑洞之後,另一種神秘星體的事兒。

中子星和黑洞的發現使人類對於宇宙的認識提升到了一個全新的高度,中子星和黑洞是宇宙中密度最大的兩種星體,他們的密度究竟大到什麼程度呢?地球上任何物質的密度與他們相比都是九牛一毛。

中子星是恆星燃燒到末期,內部能量消耗殆盡,不足以支撐外部強大壓力後發生的重力崩塌,恆星發生重力崩塌後開始迅速向內壓縮,任何物質都被壓力碾碎,最後只剩下物質的最基本單位—中子,故名:中子星,中子星的密度極大,一米方釐米的質量就達到20億噸!是地球上水密度的一萬億倍,如果將地球的密度與中子星進行同比例換算的話,地球的半徑將會只剩11米!

黑洞與中子星的形成過程類似,也是由恆星末期發生重力崩塌而形成的,但是黑洞的密度要比中子星更大,因為使黑洞形成的重力崩塌要比中子星的重力崩塌壓力更大,所以無法計量的超強壓力將恆星內部的全部物質碾碎,就連物質最基本的單位—中子也無法支撐如此強大的壓力,中子被碾成粉末,黑洞不斷被壓縮,並且將周圍的物質捲入黑洞,最後變成了一個質量趨於無限大,密度趨於無限大,體積趨於無限小的一個奇點,由於黑洞無限大的質量使得黑洞周圍的時空扭曲率極大,甚至連光都無法逃脫。

1974年,美國科學家通過實驗證明了最基本的物質組成粒子—夸克的存在,中子有三個夸克組成,夸克的發現立即震驚世界,也使得很多科學領域有了全新的進展,天文學家基於夸克的發現,否定了中子星是宇宙中密度僅次於黑洞的星體的定論,並且出了夸克星的存在。

天文學家認為夸克星的密度應該大於中子星、而小於黑洞,夸克星主要由奇異物質組成,擁有強大的光子輻射場,體積小於中子星,科學家認為夸克星中的奇異物質就有很可能是暗物質。

2002年4月10日由錢德拉所觀測到的兩個星體,RXJ1856和3C58,原本被定性成中子星,但一直存在一些疑點,但由於夸克星理論的提出,科學家普遍認為RXJ1856和3C58是人類觀察到的第一種夸克星。

人類對於宇宙的探究無窮無盡,何時才能完全弄清宇宙的本質呢?

相關焦點

  • 中國發現銀河系最大恆星級黑洞!顛覆認知
    這一中科院領銜的最新發現,顛覆了過往對恆星演化模型的認知。要知道,此前,按照天文學家的推演,銀河系中單個恆星黑洞的質量不超過太陽的20倍。這是因為,銀河系中質量非常大的恆星,隨著壽命的臨近,在坍縮成黑洞之前,會因為爆炸和強大的恆星風而失去大部分質量。留下太陽近70倍質量的餘量,完全超出了科學家們的想像。
  • 天文學家發現巨型磁星 對黑洞理論形成挑戰
    綜合國外媒體報導,一些天文學家8月18日稱,一顆擁有超強磁場的中子星的發現對恆星演化和黑洞理論形成挑戰。這顆磁星位於距地球1.6萬光年的天壇星座裡的Westerlund 1星團。該星團是1961年瑞典天文學家發現的,它是銀河系裡擁有質量超級龐大恆星最多的星團之一,達數百顆,有些恆星的亮度幾乎是太陽的100萬倍,有些的直徑是太陽的2000多倍。對於宇宙的年齡而言,這個星團非常年輕,大概只有350萬到500萬年。Westerlund 1星團裡有一些銀河系裡為數不多的磁星,這些磁星是由超新星爆炸後形成的特殊的中子星,其磁場比地球的磁場強百萬甚至是10億倍。
  • 天文學家可能發現了有史以來最小的黑洞
    研究銀河系黑洞的天文學家們發現了他們所認為的一種新型黑洞。這類之前不為人知的黑洞可能比之前被稱為最小黑洞要小。研究人員在進行黑洞普查時發現了這一現象。除了分享一種尋找黑洞的新方法外,他們的發現還發表在周四的《科學》(Science)雜誌上。這項研究的主要作者、俄亥俄州立大學(Ohio State University)天文學教授託德·湯普森(Todd Thompson)說:「我們的研究表明,在尋找黑洞的過程中,還有另外一個種群有待我們真正探索。」
  • 天文學家的噩夢:1000光年外發現一個黑洞,卻看不到它的吸積盤
    提起黑洞,雖然如今在宇宙中,天文學家已經發現了很多它們的身影,不過對於人類來說,仍然是非常遙遠的,因為黑洞本身不發光,它只有在吞噬運動的時候,才會發出光芒,而且在地球上,即使黑洞非常大,我們用肉眼也是看不到的。
  • 在最大中子星和最小黑洞之間存在質量間隙,天文學家發現神秘物體
    當質量最巨大的恆星死亡時,它們會在自身引力下坍塌並最終形成黑洞;當質量稍小的恆星死亡時,它們會以超新星的形式留下一顆緻密的恆星殘餘物,它就是中子星。最近幾十年來,天文學家已經知道,最大的中子星的質量不超過太陽質量的2.5倍,而已知質量最小的黑洞大約是5倍太陽質量。
  • 黑洞的跨世紀發現之路
    黑洞的跨世紀發現之路  本報記者 李宏策  霍金在最後一本著作《十問》中曾寫道,「據說事實有時候比小說更奇怪,黑洞最能真實地體現這一點,它比科幻作家夢想的任何東西都更奇怪」。  黑洞最初只存在於牛頓萬有引力定律和愛因斯坦廣義相對論的公式和方程中,它太奇特,以至於最初「預見」它的人都不相信黑洞真的存在。
  • 美國天文學家發現有史以來最大中子星:幫人類尋找黑洞的臨界點
    據澳大利亞媒體9月17日報導,天文學家已經發現了有史以來最大的中子星,「它幾乎不應該存在」。中子星是宇宙中最小的星體之一,其直徑相當於芝加哥或亞特蘭大等城市的大小。它們是超新星的殘餘。但它們的密度大得令人難以置信,質量比我們的太陽還要大---「所以,想想太陽被壓縮成一個城市大小」。
  • 「宇宙燈塔模型」或顛覆「黑洞發光說」
    「宇宙燈塔模型」或顛覆「黑洞發光說」  發出超高亮度X射線的可能是中子星而不是黑洞  科技日報東京9月9日電  天文學家已發現了數百個超高亮度X射線源,這些天體發出超過古典界限光度10倍至100倍的極強光線。目前對這一現象最有說服力的解釋是「黑洞發光說」,即黑洞吸收超過一般情況100倍以上的大量氣體後發出了超明亮X射線。  但2014年,美國X射線觀測衛星「NuSTAR」檢測到了超高亮度X射線源「M82 X-2」發出的周期性X射線脈衝。
  • 天文學家剛剛發現了離地球最近的黑洞
    以我們看見的除太陽外最亮的天狼星為例,如果用高倍太空望遠鏡來觀察,可以看到天狼星其實是兩個相互纏繞的恆星,它們被命名為天狼星A和天狼星B。宇宙中還有眾多這樣的恆星系統,它們由兩個或多個恆星相互吸引旋轉而組成一個系統。
  • 天文學家第一次發現了超罕見的黑洞
    天文學家發現的黑洞有兩種不同的大小:恆星黑洞(又名collapsars),它們是由垂死恆星的內爆而生黑洞的質量範圍是太陽的數百萬至數十億。但是,找到質量範圍介於兩者之間的黑洞極為罕見。直到今天。 與雷射幹涉法引力波天文臺科學合作社(LSC)和處女座合作社合作的國際天文學家團隊周三宣布,他們有史以來第一次直接觀察到由中間質量的形成而產生的引力波。黑洞(IMBH)-它的質量是我們當地恆星的142倍。該團隊利用了美國的兩個LIGO傳感器以及義大利的第三個LIGO傳感器進行觀測。
  • 天文學家發現有史以來最大的中子星!質量為太陽的2.14倍!
    天文學家發現有史以來最大的中子星!質量為太陽的2.14倍!中子星和黑洞一樣,都是死於超新星爆炸的恆星「屍體」。當一顆恆星變成超新星時,它的殘骸核心會在自身的引力作用下坍塌。如果這些殘骸的質量足夠大的話,它可能會形成一個黑洞,一種引力非常強大,甚至光都無法逃逸的天體。如果殘骸的核心質量較小的話,它就會變成一顆中子星,之所以這樣命名,是因為它的重力強大到可以把質子和電子一起壓碎,形成中子。
  • 都卜勒效應可能幫助天文學家發現了一類從未見過的黑洞
    10月31日發表在《科學》雜誌上的一項研究中,天文學家提供了一種尋找黑洞的新方法,並表明有可能存在一類比宇宙中已知的最小黑洞還要小的黑洞。這項研究的主要作者俄亥俄州立大學天文學教授託德·湯普森:「我們的發現表明,在尋找黑洞的過程中,還有另外一個種類的黑洞有待我們去探索。」
  • 天文學家發現離地球最近(已知)的黑洞
    天文學家已經發現了一個黑洞,它比以前發現的黑洞更靠近地球。黑洞位於南天體望遠鏡的位置約1,000光年,其質量約為太陽質量的四倍,這意味著黑洞的寬度僅為7.5英裡(12公裡)。研究人員在智利拉西拉天文臺用望遠鏡跟蹤雙星時發現了隱藏的野獸。當他們觀察雙星系統HR 6819時,他們注意到內層恆星快速繞軌道運動,而外層恆星則緩慢地沿軌道運動。
  • 科學家疑似找到答案,或將顛覆人類宇宙觀
    科學家疑似找到答案,或將顛覆人類宇宙觀我們所生存的這個世界存在著許許多多的未解之謎,就比如我們都知道宇宙無比浩瀚,我們所生存的地球在它的眼裡都是微乎其微,它可以說是沒有邊際,存在的時間都是我們人類無法預測的,所以我們更加探究不到它的起源在哪。
  • 天文學家說,他們發現了有史以來發現的兩個黑洞的最大合併
    天文學家可能已經發現了有史以來發現的兩個黑洞之間最大的碰撞,這是大約 遙遠的表演包括兩個主要參與者:一個黑洞大約是我們太陽質量的66倍,另一個黑洞大約是我們太陽質量的85倍。兩者靠得很近,每秒迅速互相旋轉數次,然後最終以劇烈的能量碰撞而崩潰,這能量向整個宇宙發出衝擊波。他們合併的結果?一個黑洞大約是我們太陽質量的142倍。 對於天文學家來說,這樣的發現可能是一個重大發現。
  • 天文學家說,他們發現了有史以來發現的兩個黑洞的最大合併
    天文學家可能已經發現了有史以來發現的兩個黑洞之間最大的碰撞,這是大約70億年前發生的一次混亂的合併,其跡象才剛剛出現。這場災難性事件為研究人員提供了宇宙最難以捉摸的物體之一誕生的前排座位。遙遠的表演包括兩個主要參與者:一個黑洞大約是我們太陽質量的66倍,另一個黑洞大約是我們太陽質量的85倍。兩者靠得很近,每秒迅速互相旋轉數次,然後最終以劇烈的能量碰撞而崩潰,這能量向整個宇宙發出衝擊波。他們合併的結果?一個黑洞大約是我們太陽質量的142倍。對於天文學家來說,這樣的發現可能是一個重大發現。到目前為止,科學家已經能夠檢測和間接觀察兩個不同大小範圍的黑洞。
  • 天文學家發現迄今最大、最奇怪的黑洞碰撞事件
    2019年5月21日凌晨時分,地球也被這遙遠的併合所產生的振動所震顫,天文學家探測到了截至目前最大的、顛覆了理論預期的一場宇宙爆炸。  美國的LIGO和義大利的Virgo收集到的信號是以引力波的形式存在的。引力波是重大宇宙事件造成的時空擾動而引起的運動。該引力波信號編號為GW190521,來自一場真正可怕的碰撞。
  • 新發現!迷你黑洞,還是巨型中子星?
    像我們的太陽這樣的恆星太小了,不能變成黑洞,它最終會變成白矮星。兩顆中子星碰撞的藝術概念圖Credit:Robin Dienel/The Carnegie Institution for Science然而,流體靜力平衡也有它的極限。
  • 顛覆宇宙觀:神秘的引力波終於找到了!
    目前,LIGO研究團隊正收集數據,撰寫報告,不日就將公布這一驚人發現。若傳聞屬實,廣義相對論裡這一最重要的預測在提出整整100年後將得以證實,讓人類可以進一步揭開宇宙奧秘,成為宇宙暴脹和大爆炸理論的強烈證據,大大促進人類宇宙觀的發展。
  • 天文學家發現迄今最大恆星級黑洞 70倍太陽質量
    依託我國自主研製的國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡(LAMOST),研究團隊發現了一顆迄今為止質量最大的恆星級黑洞,並提供了一種利用LAMOST巡天優勢尋找黑洞的新方法。這顆70倍太陽質量的黑洞遠超理論預言的質量上限,顛覆了人們對恆星級黑洞形成的認知,有望推動恆星演化和黑洞形成理論的革新。黑洞是一種本身不發光、密度非常大的神秘天體。