黑洞?科学家认为他们发现了一个神秘的诞生

作者:小菜 更新时间:2022-07-27 点击数:
简介:在过去的几年里,科学家终于捕捉到了这些可怕生物的真实照片,并测量了它们在碰撞时产生的引力波——时空中的

【菜科解读】

  在过去的几年里,科学家终于捕捉到了这些可怕生物的真实照片,并测量了它们在碰撞时产生的引力波——时空中的涟漪。

但是关于黑洞,我们还有很多不知道的地方。

最大的谜团之一就是它们最初是如何形成的。

科学家提供了一些关于黑洞形成时究竟会发生什么的最佳迹象。

研究结果发表在 《自然》 和《天体物理学杂志》的两篇论文中。

  天文学家认为,无论是在观测上还是在理论上,大多数黑洞都是在一颗大质量恒星的中心在其生命结束时坍缩时形成的。

恒星的核心通常利用强烈核反应产生的热量提供压力或支持。

但是一旦这样一颗恒星的燃料耗尽并且核反应停止,恒星的内层就会在重力的作用下向内坍塌,压碎到非凡的密度。

  大多数情况下,当恒星的核心凝聚成一个富含称为中子的粒子的固体物质球体时,这种灾难性的坍缩就会停止。

这导致强大的反弹爆炸摧毁了恒星(超新星),并留下了一个被称为中子星的奇异物体。

但 垂死恒星的模型表明 ,如果原始恒星的质量足够大(是太阳质量的 40-50 倍),坍缩将继续有增无减,直到恒星被压碎成引力奇点——黑洞。

黑洞 科学家认为他们发现了一个神秘的诞生.jpg

爆炸性理论

  虽然现在在整个宇宙中经常观察到恒星坍缩形成中子星,但天文学家还不能完全确定在坍缩成黑洞期间会发生什么。

一些悲观的模型表明,整颗恒星会被吞噬得无影无踪。

其他人提出,坍缩成黑洞会产生某种其他类型的爆炸。

  例如,如果恒星在坍缩时正在旋转,一些下落的物质可能会聚集成喷流,以高速逃离恒星。

虽然这些喷流不会包含太多的质量,但它们会产生很大的冲击:如果它们撞到什么东西上,就释放的能量而言,效果可能会非常显着。

  到目前为止,黑洞诞生后爆炸的最佳候选者一直是被称为长持续时间伽马射线爆发的奇怪现象。

军用卫星在 1960 年代首次发现这些事件,人们假设这些事件是由坍缩恒星中新形成的黑洞加速到令人难以置信的速度的喷流造成的。

然而,这种情况的一个长期问题是伽马射线爆发还会释放出大量放射性碎片,这些碎片会持续发光数月。

这表明大部分恒星向外爆炸进入太空(就像在普通超新星中一样),而不是向内坍缩成黑洞。

  虽然这并不意味着在这样的爆炸中不可能形成黑洞,但一些人得出的结论是,与黑洞形成相比,其他模型为伽马射线爆发提供了更自然的解释。

例如,一颗超磁化的中子星可以在这样的爆炸中形成,并产生自己的强大喷流。

超新星遗迹.jpg

  谜团已揭开?

  然而,科学家最近发现了一个新的更好的创建黑洞的候选事件。

在过去三年中的两次不同的场合——一次是在 2019 年,一次是在 2021 年——科学家目睹了一种异常快速和短暂的爆炸,就像伽马射线爆发一样,源于少量非常快速移动的物质撞击在其直接环境中变成气体。

  通过使用光谱学——一种将光分解成不同波长的技术——科学家可以推断出在这些事件中发生爆炸的恒星的组成。

科学家发现光谱与所谓的“沃尔夫-拉叶星”非常相似——这是一种质量非常大且高度演化的恒星,以首先发现它们的两位天文学家查尔斯沃尔夫和乔治雷耶命名。

令人兴奋的是,科学家甚至能够排除“正常”的超新星爆炸。

一旦快速物质与其环境之间的碰撞停止,源几乎就消失了——而不是长时间发光。

  如果在其核心坍缩期间,这颗恒星仅喷射出少量物质,而其余物体向下坍缩成一个巨大的黑洞,这正是你所期望的。

伽马射线爆发.jpg

  虽然这是科学家最喜欢的解释,但这并不是唯一的可能性。

最平淡无奇的是,这是一次普通的超新星爆炸,但在碰撞中形成了巨大的尘埃壳,将放射性碎片隐藏在视线之外。

爆炸也有可能是一种新的和不熟悉的类型,起源于我们不熟悉的恒星。

  为了回答这些问题,科学家需要寻找更多这样的对象。

到目前为止,这类爆炸很难研究,因为它们转瞬即逝,而且很难找到。

科学家不得不快速连续使用几个天文台来描述这些爆炸:  发现它们的Zwicky Transient Facility ,确认它们的性质的利物浦望远镜和北欧光学望远镜,以及大型高分辨率天文台( 哈勃太空望远镜,双子座天文台)和 超大望远镜)来分析它们的组成。

  虽然科学家最初并不确切知道当我们第一次发现这些事件时我们看到了什么,但科学家现在有了一个明确的假设:黑洞的诞生。

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  来自类似事件的更多数据可能很快就能帮助科学家验证或证伪这一假设,并建立与团队和其他人一直在发现的其他类型的不寻常、快速爆炸的联系。

不管怎样,菜叶说说,这似乎真的是破解黑洞之谜的十年。

世界最神秘十大未解之谜:生命的基石可以在年轻恒星周围迅速形成

据美国太空网(Robert Lea):长期以来,科学家们一直在质疑,生命所需的复杂分子是如何在太阳年轻时的动荡和暴力环境中形成的。

理论上,一种名为球粒陨石的陨石家族为地球提供了适合生命的物质。

但问题是,首先是如何将含有碳、氮和氧等元素的复杂有机分子密封在这些陨石中的?新的研究表明,这些大分子(生命的基本组成部分)形成的热点可能是婴儿恒星周围旋转物质盘中的所谓尘埃陷阱。

在这里,来自中心年轻恒星的强烈星光可以在短短几十年内照射积累的冰和尘埃,形成含碳大分子,这是相对快速的。

这意味着当较大的星子形成行星时,大分子可能已经存在,或者它们可能以小鹅卵石的形式密封在小行星中。

这些小行星可能会在太空中反复碰撞而破裂,形成更小的天体。

其中一些可能以陨石的形式到达地球。

含有复杂分子的冰粒子的图示(图片uux.cn/ESO/L.Cal ada)伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室的团队成员Paola Pinilla告诉Space.com:在行星可能需要容纳生命的大分子物质的形成中,发现集尘器的新的关键作用是令人难以置信的。

集尘器是尘粒生长为鹅卵石和星子的有利区域,而鹅卵石和星子子是行星的组成部分。

Pinilla解释说,在这些区域,非常小的粒子可以通过持续的破坏性碰撞不断地被重建和补充。

这些微小的微米级颗粒可以很容易地被提升到围绕婴儿恒星的扁平恒星形成物质云的上层,称为原行星盘。

Pinilla说,一旦到达这里,这些粒子就可以从它们的婴儿恒星接收适量的辐射,从而有效地将这些微小的冰粒子转化为复杂的大分子物质。

在实验室里复制太阳系的早期像太阳这样的恒星是在巨大的星际气体和尘埃云中形成过度密集斑块时诞生的。

首先成为原恒星,婴儿恒星体从其诞生云的剩余部分收集物质,堆积在其核心中引发氢与氦核聚变所需的质量上。

这是定义恒星主序星寿命的过程,对于围绕太阳质量的恒星来说,这一寿命将持续约100亿年。

这颗年轻的恒星被一个原行星盘包围着,原行星盘是在它的创造和提升到主序星过程中没有被消耗的物质。

顾名思义,植物是从这种物质和圆盘内形成的,但它也解释了彗星和小行星的起源。

我们的太阳系大约在45亿年前经历了这个创造过程。

之前在地球实验室进行的研究表明,当这些原行星盘受到星光照射时,它们内部可以形成数百个原子的复杂分子。

这些分子主要由碳构成,类似于黑烟或石墨烯。

围绕婴儿恒星PDS 70的原行星盘至少有两颗正在形成的行星。

(图片uux.cn/ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty等人)尘埃阱是原行星盘中的高压位置,分子的运动在这里减慢,尘埃和冰粒可以积聚。

这些区域的较慢速度可以使颗粒生长,并在很大程度上避免导致碎片化的碰撞。

这意味着它们可能对行星的形成至关重要。

该团队想知道星光给这些区域带来的辐射是否会导致复杂的大分子形成,并使用计算机建模来测试这一想法。

该模型基于阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)收集的观测数据,该阵列由智利北部的66台射电望远镜组成。

莱顿大学的团队成员Nienke van der Marel说:我们的研究是天体化学、ALMA观测、实验室工作、尘埃演化和太阳系陨石研究的独特结合。

我们现在可以使用基于观测的模型来解释大分子是如何形成的,这真的非常酷。

该模型向团队透露,在除尘器中创建大分子是一个可行的想法。

伯尔尼大学的团队负责人Niels Ligterink说:当然,我们原本希望得到这样的结果,但令人惊讶的是,结果如此明显。

我希望同事们能更多地关注重辐射对复杂化学过程的影响。

大多数研究人员专注于几十个原子大小的相对较小的有机分子,而球粒陨石大多含有大分子。

在不久的将来,我们期待着使用阿塔卡马大型毫米阵列(ALMA)等强大的望远镜进行更多的实验室实验和观测来测试这些模型,Pinilla总结道。

该团队的研究于周二(7月30日)发表在《自然天文学》杂志上。

未解之谜:黑洞吞噬的东西去哪了?黑洞吞噬的东西会死吗?

1、黑洞吞噬的东西去哪了?2、被黑洞吞噬的物质都去哪里了?3、黑洞把东西吸到哪了4、黑洞吞噬的东西去哪了黑洞吞噬的东西去哪了?1、黑洞吞噬的东西并没有消失,而是在黑洞表面,所谓的吞噬就是物质被吸附到黑洞表面。

黑洞由于巨大的密度,对周围的物质具有强大的吸引力,当物质无限接近时,就会被吸附到黑洞上。

2、黑洞吞噬的东西并没有消失,而是在黑洞表面,吞噬就是物质被吸附到黑洞表面。

黑洞由于具有极大的密度,他对周围的物质就具有强大的吸引力,当物质接近他时,就会被吸附到黑洞上。

3、被黑洞吞噬的任何物体都被被彻底撕碎,成为黑洞的一局部,并最终落向黑洞奇点。

4、黑洞吞噬的东西会以某种形式存在。

以霍金为首的科学家认为,落入黑洞未必就意味着彻底消失不见,因为格局物质守恒定律来看,有进的就必定就有出的。

5、第二种是通过在黑洞周围区域寻找各种中子星或者黑洞的残骸时所获得的辐射来产生。

在这一过程中就会产生大量的中子星或黑洞残骸等天体来补充黑洞所需要营养物质。

被黑洞吞噬的物质都去哪里了?被黑洞吸进去的东西去黑洞表面。

黑洞吞噬的东西并没有消失,而是在黑洞表面,吞噬就是物质被吸附到黑洞表面。

黑洞由于具有极大的密度,对周围的物质就具有强大的吸引力,当物质接近他时,就会被吸附到黑洞上。

被黑洞吞噬的任何物体都被被彻底撕碎,成为黑洞的一局部,并最终落向黑洞奇点。

黑洞吞噬的东西并没有消失,而是在黑洞表面,吞噬就是物质被吸附到黑洞表面。

黑洞由于具有极大的密度,他对周围的物质就具有强大的吸引力,当物质接近他时,就会被吸附到黑洞上。

理论上讲是还在黑洞里面的,因为黑洞是一个深不可测,填不满巨大空间,所以吞噬的东西就会一直在里面。

黑洞吞噬的东西会以某种形式存在。

以霍金为首的科学家认为,落入黑洞未必就意味着彻底消失不见,因为格局物质守恒定律来看,有进的就必定就有出的。

一是被吞噬的东西被黑洞消耗,变成热辐射散溢出去了。

黑洞说是洞,其实也是一种天体,很多人觉得黑洞在吞噬物质,其实它只是将物质吸附到表面,同时进行压缩,所以其实并不存在黑洞的里面一说。

黑洞把东西吸到哪了1、黑洞吞噬的东西并没有消失,而是在黑洞表面,所谓的吞噬就是物质被吸附到黑洞表面。

黑洞由于巨大的密度,对周围的物质具有强大的吸引力,当物质无限接近时,就会被吸附到黑洞上。

2、黑洞吞噬的东西并没有消失,而是在黑洞表面,吞噬就是物质被吸附到黑洞表面。

黑洞由于具有极大的密度,他对周围的物质就具有强大的吸引力,当物质接近他时,就会被吸附到黑洞上。

3、一是被吞噬的东西被黑洞消耗,变成热辐射散溢出去了。

4、黑洞吞噬的东西会以某种形式存在。

以霍金为首的科学家认为,落入黑洞未必就意味着彻底消失不见,因为格局物质守恒定律来看,有进的就必定就有出的。

5、在黑洞中,有一个奇点,它是一个体积无限小、密度无限大、时空曲率也无限大的点,如果被吸入的物质通过这个有无限大引力的点,被黑洞吸走的东西,全都被压缩到奇点。

黑洞吞噬的东西去哪了黑洞吞噬的东西并没有消失,而是在黑洞表面,所谓的吞噬就是物质被吸附到黑洞表面。

黑洞由于巨大的密度,对周围的物质具有强大的吸引力,当物质无限接近时,就会被吸附到黑洞上。

黑洞吞噬的东西并没有消失,而是在黑洞表面,吞噬就是物质被吸附到黑洞表面。

黑洞由于具有极大的密度,他对周围的物质就具有强大的吸引力,当物质接近他时,就会被吸附到黑洞上。

黑洞吞噬的东西去向有两种推测:一是被吞噬的东西被黑洞消耗,变成热辐射散溢出去了。

被黑洞吞噬的任何物体都被被彻底撕碎,成为黑洞的一局部,并最终落向黑洞奇点。

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