2023年以來12個最令人興奮的黑洞發(fā)展
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日冕環(huán)和由此產(chǎn)生的日冕雨，地球按比例顯示。人興(圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局太陽動力學(xué)天文臺/艾米麗·梅森)
（神秘的奮的發(fā)展寧波美女快餐外圍上門外圍女（電話微信181-2989-2716）提供1-2線熱門城市快速安排30分鐘到達地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（羅伯特·李）：黑洞是宇宙中最神秘的物體之一。然而，黑洞科學(xué)家們可以通過檢查黑洞的最令環(huán)境、它們的人興強烈引力產(chǎn)生的條件以及它們以接近光速噴出的物質(zhì)射流來了解黑洞。
以下是奮的發(fā)展2023年最令人印象深刻、非同尋常、黑洞令人震驚的最令黑洞故事。
1.最大的人興超大質(zhì)量黑洞之一
今年3月，研究人員透露，奮的發(fā)展他們發(fā)現(xiàn)了可能是黑洞迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的黑洞之一。宇宙巨人位于橢圓星系銀鈴1201 BCG的最令中心，距離地球27.3億光年，人興該星系本身位于一個名為Abell 1201的奮的發(fā)展巨大星系團中。
Abel 1201 BCG黑洞被認為具有相當于327億個太陽的質(zhì)量，是通過其對空間的引力影響而被發(fā)現(xiàn)的。
“這個特殊的黑洞，大約是我們太陽質(zhì)量的300億倍，是寧波美女快餐外圍上門外圍女（電話微信181-2989-2716）提供1-2線熱門城市快速安排30分鐘到達有史以來探測到的最大的黑洞之一，也是我們認為黑洞理論上可以達到的上限，所以這是一個非常令人興奮的發(fā)現(xiàn)，”該研究的領(lǐng)導(dǎo)者，英國杜倫大學(xué)的物理學(xué)家詹姆斯·南丁格爾在一份聲明中說。
2.早期宇宙中的超大質(zhì)量黑洞種子
這幅圖展示了一個由大量氣體和塵埃直接形成的黑洞。(圖片鳴謝:uux.cn/歐空局/哈勃)
多年來，科學(xué)家們一直在思考超大質(zhì)量黑洞是如何達到如此巨大的尺寸的。當質(zhì)量是太陽數(shù)百萬或數(shù)十億倍的超大質(zhì)量黑洞在宇宙早期被發(fā)現(xiàn)時，這尤其具有挑戰(zhàn)性，那時它們沒有時間以物質(zhì)為食，甚至沒有時間與其他黑洞合并，以達到如此巨大的質(zhì)量。
“這就像看到一個家庭走在街上，他們有兩個6英尺高的青少年，但他們也有一個6英尺高的蹣跚學(xué)步的孩子，”約翰·里根，梅努斯大學(xué)的研究員，沒有參與這項研究，告訴Space.com"
今年8月，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了這一過程如何開始的證據(jù)，在宇宙開始后的4億年里，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量約為太陽4000萬倍的黑洞的“重種子”。這些所謂的超大黑洞星系被認為是直接從巨大的氣體和塵埃云形成的，而不是從垂死的恒星形成的，在通往超大質(zhì)量狀態(tài)的道路上節(jié)省了數(shù)十億年的時間。
3.靠近地球的超大質(zhì)量黑洞合并
擁有超大質(zhì)量黑洞雙星的螺旋星系碰撞后的余波。(圖片鳴謝:uux.cn/國際雙子座天文臺/NOIRLab/NSF/AURA)
10月，天文學(xué)家在兩個星系合并后發(fā)現(xiàn)了一個超大質(zhì)量黑洞雙星系統(tǒng)。距離地球僅9000萬光年，這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的距離地球最近的一對超大質(zhì)量黑洞。
黑洞的質(zhì)量分別是太陽的5400萬倍和630萬倍。目前，它們以1600光年的可觀距離相互環(huán)繞。但在大約2.5億年后，它們將螺旋在一起并合并，就像它們的母星系在10億年前所做的那樣，創(chuàng)造出一個子超大質(zhì)量黑洞，其總質(zhì)量約為6000萬個太陽質(zhì)量。
4.引力波探測器的量子推進
廣義相對論的一個表現(xiàn)是引力波，這里描述為由兩個碰撞的黑洞產(chǎn)生的。(圖片來源:uux.cn/赫特/加州理工學(xué)院JPL分校)
隨著黑洞合并的發(fā)生，它們使時空產(chǎn)生了被稱為引力波的微小漣漪，這是愛因斯坦在1915年的廣義相對論中首次預(yù)測到的。
愛因斯坦沒有預(yù)料到的是引力波有一天會在地球上被探測到。這種對時空波紋的檢測在10月份得到了極大的推動，當時激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)進行了升級，將超越所謂的“量子極限”，允許它從更遙遠的黑洞合并中檢測到更小的波動。
“我們現(xiàn)在可以進入更深的宇宙，預(yù)計將比以前多發(fā)現(xiàn)60%的合并，”LIGO實驗室研究員賈文軒告訴Space.com。“升級還增加了我們探測宇宙中亞恒星質(zhì)量黑洞的機會。最新的實驗升級將在幾乎所有方面有利于我們對天體物理信號的探測。”
5.超大質(zhì)量黑洞可怕“打嗝”的回聲
今年6月，美國國家航空航天局的成像X射線偏振探測器捕捉到了我們星系的超大質(zhì)量黑洞人馬座A* (Sgr A*)爆發(fā)的回聲。Sgr A*被認為在19世紀之交噴發(fā)了這種高能光，科學(xué)家們從銀河系中心周圍稠密的氣體分子云發(fā)出的X射線中捕捉到了它的回聲，并產(chǎn)生了新的恒星。200年前的輻射爆發(fā)被認為是一大塊小行星、氣體云或恒星過于靠近Sgr A*的結(jié)果，并被超大質(zhì)量黑洞的強烈引力產(chǎn)生的巨大潮汐力撕碎。
6.黑洞的人工智能改造
左邊是2019年事件視界望遠鏡合作組織最初發(fā)表的著名的Messier 87超大質(zhì)量黑洞圖像。右邊是一張新的、清晰的黑洞圖像，由PRIMO算法使用相同的數(shù)據(jù)生成。(圖片鳴謝:uux.cn/Medeiros等人2023，CC BY-ND)
今年4月，有史以來第一張黑洞的圖像，因其眾所周知的模糊而被稱為“模糊的橙色甜甜圈”，由于艾的努力而得到了重大改造。為了提高圖像的清晰度，研究人員使用了一臺運行機器學(xué)習(xí)技術(shù)的超級計算機，這種技術(shù)被稱為主成分干涉建模(PRIMO)。這使他們能夠填補事件視界望遠鏡(EHT)在2019年捕捉到第一張黑洞圖像時錯過的空白，并縮小超大質(zhì)量黑洞的發(fā)光環(huán)，以了解更多信息。
“PRIMO是從EHT觀測中構(gòu)建圖像這一艱巨任務(wù)的一種新方法，”EHT成員兼NOIRLab研究員托德·勞爾在一份聲明中說。“它提供了一種方法來補償被觀察物體的缺失信息，這是生成圖像所必需的，使用地球大小的單一巨型射電望遠鏡就可以看到圖像。”
7.來自黑洞的“百萬光年長的絕地光劍”
哈勃太空望遠鏡看到一股噴流從M87星系中噴發(fā)出來。(圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局/哈勃遺產(chǎn)團隊(STScI/AURA))
11月，研究人員研究了黑洞Messier 87及其噴流，以了解它們?nèi)绾吾尫拍芰俊?br>這種能量不是來自黑洞內(nèi)部；黑洞的邊界被稱為視界，阻止任何東西逃逸。相反，黑洞的旋轉(zhuǎn)扭曲了磁場，降低了其旋轉(zhuǎn)速度，然后發(fā)射出高度準直的物質(zhì)射流，該團隊將其描述為“百萬光年長的絕地光劍”。
“如果你把地球全部轉(zhuǎn)化為TNT，并以每秒1000次的速度爆炸數(shù)百萬年，這就是我們從M87中獲得的能量，”小組成員、普林斯頓大學(xué)研究員喬治·王(George Wong)說。
8.有史以來第一張黑洞噴流的直接圖像(是的，又是M87*！)
M87中心黑洞中出現(xiàn)的相對論噴流的直接圖像。(圖片鳴謝:uux.cn/魯(邵)、羅斯(MPIfR)、達內(nèi)洛(、/NSF))
4月，從M87的超大質(zhì)量黑洞中出現(xiàn)的準直能量爆炸成為第一個被直接成像的黑洞噴流。
該圖像首次顯示了噴流的底部如何連接到圍繞超大質(zhì)量黑洞旋轉(zhuǎn)并逐漸被送入黑洞的物質(zhì)。
“我們計劃以不同的無線電波長觀察M87中心黑洞周圍的區(qū)域，以進一步研究噴流的發(fā)射，”團隊成員愛德華多·羅斯，馬克斯·普朗克射電天文學(xué)研究所的科學(xué)家，在一份聲明中說。“未來幾年將令人興奮，因為我們將能夠更多地了解在宇宙中最神秘的區(qū)域之一附近發(fā)生的事情。”
9.黑洞直指地球
一股噴流從一個由活動星系核提供動力的正在進食的超大質(zhì)量黑洞中爆發(fā)出來。(圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局/JPL加州理工學(xué)院)
今年3月，天文學(xué)家首次觀察到，由一個正在進食的超大質(zhì)量黑洞驅(qū)動的星系活動中心發(fā)射的噴流改變了方向，直接指向地球。
PBC j 2333.9–2343星系距離地球約6.56億光年，曾被觀察到發(fā)射噴流，但似乎平靜下來，直到再次發(fā)射并將其噴流調(diào)整90度指向地球。該觀察背后的團隊將此描述為“噴流重新定向的一個非常特殊的例子。”
10.遙遠的布拉扎爾
事件視界望遠鏡觀測到的NRAO 530中心的黑洞。(圖片來源:天uux.cn/體物理學(xué)雜志)
今年2月，EHT合作組織公布了對NRAO 530星系中心超大質(zhì)量黑洞動力blazar的觀察。blazar代表了EHT號拍攝到的最遙遠的物體。
“我們看到的光在膨脹的宇宙中向地球傳播了75億年，但借助EHT的力量，我們可以在小到一光年的尺度上看到源結(jié)構(gòu)的細節(jié)，”EHT合作小組成員、普朗克射電天文學(xué)研究所研究員馬西克·維爾加斯在一份聲明中說。
11.“循環(huán)”的超大質(zhì)量黑洞
一個超大質(zhì)量黑洞影響星際介質(zhì)分布的圖示。(圖片鳴謝:uux.cn/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)、T. Izumi等人)
科學(xué)家們知道超大質(zhì)量黑洞是雜亂的進食者，但他們沒有意識到黑洞可能有清淡的飲食，因為他們“回收”了許多他們未能消耗的物質(zhì)。
11月，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)物質(zhì)在Circinus星系中心的超大質(zhì)量黑洞周圍進行復(fù)雜的舞蹈，距離大約1300萬光年。
他們發(fā)現(xiàn)，中央黑洞只吃落向它的大約3%的物質(zhì)，它產(chǎn)生的能量將其余的物質(zhì)推開，這意味著它比以前認為的要輕得多。然而，這并不意味著這種物質(zhì)保持距離；它的大部分以一種幾乎類似于噴泉的方式落回中央超大質(zhì)量黑洞。
12.連續(xù)的黑人角色記錄
目前距離地球最近的黑洞的位置。(圖片鳴謝:uux.cn/歐空局/蓋亞/DPAC；CC BY-SA 3.0 IGO，CC BY-SA 3.0 IGO)
今年4月，天文學(xué)家利用蓋亞飛船發(fā)現(xiàn)了似乎是離地球最近的黑洞。這些黑洞被命名為Gaia BH1和Gaia BH2，分別位于1560和3800光年之外。
但就在幾個月后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)Hyades星團中可能有幾個黑洞，距離僅150光年，比Gaia BH 1近10倍。
這兩個，或者可能是三個黑洞可能會更加引人注目，因為它們可能根本不在致密的星團中，而是在1.5億年前被逐出Hyades，獨自在銀河系中游蕩。