构建迄今为止银河系中心黑洞人马座A?Sgr?A的最精确模型

作者:小菜 更新时间:2025-04-25 点击数:
简介:构建迄今为止银河系中心黑洞人马座A(SgrA)的最精确模型据cnBeta:外观可能具有欺骗性。

白炽灯泡的光看起来很稳

【菜科解读】

  

构建迄今为止银河系中心黑洞人马座A(Sgr A)的最精确模型

  构建迄今为止银河系中心黑洞人马座A(Sgr A)的最精确模型

  据cnBeta:外观可能具有欺骗性。

白炽灯泡的光看起来很稳定,但实际上它每秒闪烁120次。

因为大脑只感知它所接收到的信息的平均值,这种闪烁是模糊的,对持续照明的感知只是一种幻觉。

虽然光线无法逃离黑洞,但快速运行的气体的明亮光芒有其独特的闪烁。

  在6月17日发表在《天体物理学杂志快报》上的一篇最新论文中,高级研究所的威廉-D-拉夫林成员Lena Murchikova、普林斯顿大学的Chris White 和加州大学圣塔芭芭拉分校的Sean Ressler能够利用这种微妙的闪烁来构建迄今为止我们自己星系的中心黑洞--人马座A(Sgr A)的最精确模型,提供了对其结构和运动等特性的洞察力。

  研究人员首次在一个单一的模型中展示了气体如何在银河系中心旅行的完整故事--从被恒星吹走到落入黑洞。

通过观察闪烁的光,研究小组得出结论,银河系中心黑洞“进食”的最有可能的情况涉及到从远处直接进入的气体,而不是在很长一段时间内缓慢抽走轨道上的物质。

  Murchikova说:“黑洞是其自身秘密的‘守门人’。

为了更好地了解这些神秘的天体,我们依赖于直接观察和高分辨率的建模。

  虽然黑洞的存在在大约100年前由卡尔·施瓦茨柴尔德根据阿尔伯特·爱因斯坦的新引力理论预测出来,但研究人员现在才开始通过观测来探测它们。

  2021年10月,Murchikova在《天体物理学杂志快报》上发表了一篇论文,介绍了一种研究黑洞闪烁的方法,时间尺度为几秒钟,而不是几分钟。

这一进展使研究人员能够根据Sgr A的闪烁对其属性进行更准确的量化。

  White 一直在研究黑洞附近的气体发生的细节(在那里广义相对论的强效应很重要),以及这如何影响到来到我们身边的光线。

今年早些时候发表的《天体物理学杂志》总结了他的一些发现。

  Ressler花了数年时间,试图构建迄今为止对Sgr A周围气体最真实的模拟。

他通过将对附近恒星的观测直接纳入模拟,并细致地跟踪它们落入黑洞时脱落的物质来做到这一点。

他最近的工作成果此前已发表在《天体物理学杂志》上。

  Murchikova、White 和 Ressler 随后合作,将观察到的Sgr A的闪烁模式与他们各自的数字模型所预测的闪烁模式进行比较。

  “结果证明是非常有趣的,”Murchikova解释说。

“长期以来,我们认为我们可以在很大程度上不考虑黑洞周围的气体来自哪里。

典型的模型设想了一个人工的气体环,大致呈甜甜圈状,在离黑洞的某个大距离。

我们发现,这种模型产生的闪烁模式与观测结果不一致。

  Ressler的恒星风模型采取了一种更现实的方法,菜叶说说,即黑洞所消耗的气体最初是由银河系中心附近的恒星脱落的。

当这些气体落入黑洞时,它再现了正确的闪烁模式。

Ressler评论说: “建立这个模型的目的不是为了解释这个特定的现象。

成功决不是一种保证。

因此,在多年的工作之后,看到该模型如此戏剧性地成功是非常令人鼓舞的。

  “当我们研究闪烁时,我们可以看到黑洞每秒发出的光量的变化,在一个晚上的时间里进行成千上万次的测量,”White 解释说。

“然而,这并不能像大规模图像那样告诉我们气体在空间中是如何排列的。

通过结合这两种类型的观测,有可能减轻每一种的局限性,从而获得最真实的画面。

世界上最重的气体:每立方米9公斤 是氢气的115倍

世界上最重的气体就是氡气,它的重量可达每立方米9.73公斤的重量,远远超过空气重量的8倍还多,虽然它是一种无色无味的惰性气体,化学反应并不活泼,但实际上它带有很大的放射性,所以人是不能轻易接触的,尤其是吸入之后还可能会引发肺癌等致命疾病。

世界上最重的气体氡气在已知的气体中密度是最大的,因此重量也最重,相当于世界上最轻的气体氢气来说,氡气几乎是氢气的115倍,算是一种在室温环境中最重的气体,因此大多位于空间的下层,最初发现它是在镭盐中散发出来的,后来才知道它是一种有放射性的气体,在地下水中多多少少都会有。

早在20世纪初时,当时的人们只知道氡气能够杀死癌细胞,但却不知道它超强的辐射性,因此便有医生将其用来医治癌症,,就是让病人待在一间充满氡气的小房屋中,这样氡气就能杀死癌细胞,但后来越来越多的人在医治过后都出现了不同程度的身体损伤,所以医生也就慢慢停止掉这种疗法了,后来研究过后才知道氡气不仅能够杀死癌细胞,对正常的细胞也有致死性。

比如我国深圳就曾经因为氡气超标,导致肺癌的发生率一度达到了全国水平的三倍,这是人们才开始怀疑是与空气污染有关,后来便通过检测才发现这里的氡气是北方的4-5倍,而加上氡气比较重,所以基本上居住楼层低的市民就容易患上肺癌,据统计全球至少有五分之一的肺癌患者都与过量吸入氡气有关。

并且氡气能够很快的被吸附在脂肪、硅胶等物体上,甚至还极易溶于水和血液,因此氡气也就成为了一种非常致命的气体,不过将它用对了方法,也还是能够起到医治癌症的效果的,比如现在已经出现的放射医治,比如用充满氡气的金针刺入癌细胞,或者将一个装满氡气的小瓶子植入肿瘤之中,都是能够有效杀死癌细胞的。

科学家给出了两种猜测,第一就是宇宙中可能存在一些喜欢四处游走的恒星。

  咱们都知道,质量越大的物体,引力也就越大。

假如把规模放大到整个世界,那么提起质量大,咱们都会想到黑洞。

目前为止,人们发现的质量最大的黑洞,质量足足是太阳质量的八亿倍。

    当然,这仅仅最大的,其它的黑洞质量并没有这么惊骇。

榜首名和第二名差了一个世纪这样的工作,不止会在你的分数榜上,也会出在黑洞质量的比照中。

咱们观测到的一般的黑洞的质量都不会超过几十倍太阳质量。

但饶是这样的质量,也足以捕捉其它天体了。

人类假如误入了黑洞,必定会被吞噬。

看样子,菜叶说说,假如遭遇黑洞,没有天体能够摆脱被拖入内部的命运。

  可是工作总有例外。

近日,科学家们发现了一颗奇特的小恒星。

说它奇特,是因为它处在一处700倍太阳质量的黑洞的邻近,却并没有被黑洞吞噬。

反而彻底无视黑洞的存在,我行我素地在世界中发出着自己的亮光,非常惹眼。

那么,为什么黑洞邻近会有小恒星的存在呢?    科学家给出了两种猜想,榜首便是世界中可能存在一些喜爱四处游走的恒星,这些恒星自身温度就很高,随之后边遇到黑洞的时候,会因为发出紫外线辐射,而导致恒星周围的气体云团发生坍缩,终究构成一颗小恒星。

    第二种可能性便是黑洞的邻近会有一些密度较大的分子云,这些分子云并不是彻底停止的,它们之间的磕碰和揉捏会使得它们终究集合在一起,在密度满足后就会慢慢变成恒星。

  当然,这些仅仅对这颗小恒星来历的猜想。

而现实到底是怎么一回事,还有待后续研讨。

一起,在这颗小恒星的身上,还有许多未解之谜等候咱们探究,比方为什么它能够不被吞噬,它又有什么物理特征等等。

可是不论怎么样,这颗小恒星的呈现,都将为人类研讨如何摆脱黑洞的招引提供了条件。

相信在不就的将来,人类能够不用再害怕黑洞可怕的招引力了。

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