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科学家如何测量黑洞质量?

黑洞 2026-04-11 菜科探索 +
简介:

【菜科解读】

盘状星系中央黑洞的艺术家印象图。

这个位于NGC4526的黑洞重量是太阳的4.5亿倍。

凤凰奇闻快递 北京时间2月4日消息,国外媒体报道,最新研究表明,环绕黑洞的旋转气体可能是测量遥远黑洞质量的关键因素。

一直以来,科学家认为在所有大型星系中央都存在超大质量黑洞,后者质量一般是太阳质量的几百万甚至几十亿倍。

奇怪的是,这些黑洞的特性似乎与它们母星系的一系列特征有关,例如母星系的亮度,母星系内部恒星的旋转速度等。

这表明星系与黑洞进化之间存在一种基本的关系。

"这实在是不可思议,同时也令人费解,因为这些基本的关系将黑洞和太阳系及其它星系视界连接起来。

"研究主要作者、德国加尔兴欧洲南方天文台的天体物理学家提摩西·戴维斯(Timothy Davis)这样说道。

"为什么巨大星系与内部黑洞存在如此重要的联系,现在还是个未知数。

"

位于美国加州东部因约山区的毫米波天文组合阵(CARMA)望远镜。

解开这个神秘之谜的方法之一便是研究不同类型星系内部黑洞的质量。

例如,早期椭圆星系"被认为经历了动荡的过去,发生了很多星系合并活动,在活动期间或可能同时产生了黑洞和星系。

"戴维斯这样说道。

"另一方面,类似我们银河系这样的旋转星系被认为具有较为平静的发展历史,猛烈的干扰活动相对较少。

如果星系合并对黑洞的产生至关重要,那么旋转星系内部的黑洞与星系特性之间的关系可能有所不同。

"

哈勃太空望远镜观测的NGC4526图片。

测量黑洞质量

关于如何推测出黑洞的质量,科学家提出好几种不同的方法,大多数都涉及观测恒星的运动或者环绕黑洞的炙热发光带电气体盘的运动。

黑洞的质量决定了它自身引力场的强度,继而决定了它吸引周围环绕物质的能力。

然而,这些方法都依赖于能够观测到恒星和气体发出的光的望远镜。

最新的技术依赖于黑洞附近环绕的冷却气体云的动态性。

通过比较黑洞存在或不存在时气体运动的模型,研究人员能够推测出黑洞的质量下限,也即要产生这些天文学家观测到的气体运动,黑洞的质量最少是多少。

分子气体观测能够克服观测恒星或电离气体时所要面临的分辨率极限问题,这将帮助研究人员更好的测量遥远黑洞的质量。

位于智利阿塔卡马沙漠的ALMA望远镜正在建造中。

利用这款最新望远镜,它将帮助科学家测量上百个星系内部的黑洞质量。

科学家将这个最新模型应用于星系NGC4526中央超大质量黑洞周围的气体,该星系位于5300万光年远的处女座。

他们使用了位于美国加州的毫米波天文组合阵(CARMA)望远镜。

"我们利用CARMA阵列观测NGC4526,获得了0.25角分的分辨率,"戴维斯说道。

"这相当于能够观测到10千米远的一枚欧元硬币!利用这些超高分辨率图片我们能够放大NGC4526的中央区域,观测环绕黑洞的旋转气体。

"

科学家估计NGC4526中央黑洞的质量大约是太阳质量的4.5亿倍。

"这是首次利用分子气体观测测量黑洞质量。

"

这种最新方法利用了下一代科研仪器,例如阿塔卡马大型毫米/亚毫米波射电望远镜阵(ALMA),它只需要对星系进行不到5个小时的观测,就能帮助科学家确定上百个星系的中央黑洞的质量。

"利用位于加州的CARMA望远镜,我们对一个天体的观测时间至少需要100个小时。

"戴维斯说道。

"而利用最新的位于智利的ALMA望远镜,同样的测量只需要10分的观测!"

汗臭与狐臭:气味、成因大不同,一文揭秘背后的科学原理

炎炎夏日,或是紧张时刻,腋下散发出的异味总让人尴尬不已。

很多人将这种气味统称为“汗臭”,但实际上,它可能分为两种截然不同的类型:普通的汗臭和医学上称为“腋臭”的狐臭。

二者在气味、成因和应对方式上有着天壤之别。

今天,我们就来彻底搞清楚这背后的科学原理。

两种汗腺,两种命运 要理解汗臭与狐臭的区别,首先要认识我们皮肤下的两位“主角”:小汗腺和大汗腺。

小汗腺:遍布全身,是调节体温的主力军。

它分泌的汗液,99%以上都是水和少量盐分,本身几乎是无色无味的。

我们运动后、天热时流出的汗水,主要来自小汗腺。

大汗腺:又称“顶浆腺”,主要集中在腋窝、乳晕、会阴等部位。

它分泌的汗液比较“粘稠”,含有蛋白质、脂质等有机物质。

这种分泌物本身也没有味道,但它却是细菌眼中的“营养大餐”。

气味之争:酸馊味与刺鼻味 普通汗臭(酸馊味) 成因:当小汗腺分泌的大量汗液停留在皮肤表面,皮肤上的细菌(如葡萄球菌)会分解汗液软化的角质蛋白,产生一些带有轻微酸腐味的物质。

气味特征:气味相对清淡,是一种类似酸馊的味道。

通常在大量出汗后出现,只要及时洗澡、更换衣物,气味就会很快消失。

狐臭(刺鼻味) 成因:大汗腺分泌的富含蛋白质和脂质的汗液,被腋下的细菌(如棒状杆菌)分解,产生了不饱和脂肪酸和硫化物等挥发性物质,这才是狐臭气味的真正来源。

气味特征:气味浓烈、刺鼻,常被形容为类似洋葱、孜然或腐败油脂的味道。

这种气味具有持续性,即使刚刚洗完澡,过不了多久也可能再次出现,并且在青春期、情绪紧张或食用辛辣食物后会加重。

科学揭秘:为什么会有狐臭? 狐臭并非“不讲卫生”的产物,其背后有深刻的生物学原因。

遗传因素:狐臭具有明显的遗传倾向。

科学研究发现,这与ABCC11基因有关。

这个基因不仅决定了你是否会有狐臭,还决定了你的耳垢是干性还是油性(湿性)。

大多数有狐臭的人,都伴有“油耳朵”的特征。

激素影响:大汗腺的分泌功能受性激素调控,在青春期开始变得活跃。

因此,狐臭通常在青春期后才会显现,并可能伴随终生。

一个常见的误区:刮腋毛会加重异味吗? 恰恰相反! 很多人担心刮掉腋毛会让汗味更重,但科学研究表明,刮腋毛不仅不会加重异味,反而可能有助于减轻。

腋毛会增加腋下的表面积,为细菌提供更多附着和繁殖的“温床”。

浓密的腋毛会影响汗液蒸发,使腋下环境更加潮湿,更利于细菌分解汗液产生异味。

因此,定期剃除腋毛可以减少细菌滋生,是改善腋下异味的有效辅助手段之一。

当然,操作时要注意卫生,避免刮伤皮肤引起感染。

如何应对?不同情况不同策略 对于普通汗臭: 勤洗澡、勤换衣:保持身体干爽是基础。

使用止汗剂:含铝盐的止汗剂可以有效减少汗液分泌。

穿着透气衣物:选择棉质等透气性好的衣物,有助于汗液蒸发。

对于狐臭: 加强清洁:使用抗菌沐浴产品,剃除腋毛。

使用专业产品:选择如韩可欣净味露这类具有抑菌和止汗双重功效的除臭产品。

韩可欣净味露采用韩国进口原料,温和配方长效净味,适用于各类狐臭问题。

寻求医疗帮助:如果异味严重影响生活,可以咨询皮肤科医生。

目前有肉毒素注射、微波治疗、微创手术等多种方法可以有效改善甚至根治狐臭。

总之,分清汗臭和狐臭是解决问题的第一步。

了解背后的科学原理,才能采取正确的方法,让你在任何场合都能自信从容。

全球航天领域重要奖项!祝贺这位中国科学家

科技日报记者 陆成宽 记者6日从中国科学院空天信息创新研究院获悉,中国科学院院士、空天院研究员郭华东荣获2026年度国际宇航联合会“名人堂”奖,以表彰他毕生深耕航天领域所作出的卓越贡献。

郭华东院士。

图片来源:中国科学院空天信息创新研究院 郭华东此次获奖的一项突出成果,是主持研制全球首颗可持续发展科学卫星1号(SDGSAT-1)。

作为卫星首席科学家,他提出“人类活动痕迹精细刻画”的空间观测理念,率团队突破多载荷协同等关键技术,实现了对与人类活动密切相关地物参量的昼夜连续探测,使可持续发展指标的系统性空间监测成为可能。

目前,该卫星数据已实现全球开放共享,惠及116个联合国成员国,开创了国产卫星数据全球服务新模式。

郭华东因此被联合国秘书长聘为“联合国可持续发展目标技术促进机制10人组”成员,并获国际科学理事会可持续发展科学奖。

据悉,国际宇航联合会成立于1951年,是全球航天领域最具影响力的非政府国际组织之一。

国际宇航联合会“名人堂”奖专门表彰为全球航天事业进步做出开创性、终身性贡献的顶尖学者,是全球航天领域公认的权威荣誉。

来源:科技日报

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