2025-04-06 | 来源:融媒体中心 | [ 手机] | 热度[ 0]
“双洞合并”!人类发现首个中等质量黑洞,黑洞究竟是怎样形成的?我国科学家首次捕捉到中等质量黑洞吞噬恒星时发出的“心跳”信号,这一发现让全球天文学界炸开了锅。要知道,过去我们只知道两种黑洞:恒星级的“小个子”(质量是太阳的几倍到几十倍)和超大质量的“巨无霸”(百万到百亿倍太阳质量)。而这个新发现的“中等生”——质量约是太阳的1万倍——恰好填补了黑洞演化链条中最关键的空白。那么黑洞到底怎么来的?小质量
我国科学家首次捕捉到中等质量黑洞吞噬恒星时发出的“心跳”信号,这一发现让全球天文学界炸开了锅。要知道,过去我们只知道两种黑洞:恒星级的“小个子”(质量是太阳的几倍到几十倍)和超大质量的“巨无霸”(百万到百亿倍太阳质量)。而这个新发现的“中等生”——质量约是太阳的1万倍——恰好填补了黑洞演化链条中最关键的空白。
那么黑洞到底怎么来的?小质量黑洞通常是恒星“死后”坍缩形成的,比如超新星爆发时,恒星内核被压缩成密度无限大的奇点。而超大质量黑洞的诞生至今仍是谜,科学家猜测可能是早期宇宙中直接形成的“原初黑洞”,或者通过不断吞噬物质和合并其他黑洞“吃”成胖子。这次发现的中等质量黑洞,很可能就是两个小黑洞“结婚”后的产物——2020年LIGO探测器曾观测到两个黑洞合并时发出的引力波,合并后的新黑洞质量正好落在中等区间。
更有趣的是,这次我国团队通过X射线望远镜发现的“心跳”,其实是黑洞撕碎恒星时产生的周期性信号。就像人吃饭会打嗝,黑洞“进食”时也会因吸积盘物质震荡发出规律脉冲。这种信号每200秒重复一次,持续了整整一年,为研究黑洞的“饮食习惯”提供了黄金样本。
说到黑洞,就不得不提咱们银河系的老大——人马座A。这个位于银河系中心的“怪兽”质量相当于430万个太阳,妥妥的超大质量黑洞。但它平时挺“宅”,大多数时间安静如鸡,直到2019年事件视界望远镜拍下它的首张照片,人类才真正“看到”这个主宰银河系的暗黑主宰。
不过别慌,这个黑洞离地球有2.6万光年远,而且它现在处于“节能模式”。科学家通过追踪附近恒星的运动轨迹,发现它们以每秒5000公里的速度绕着一个看不见的引力源旋转——就像蜜蜂围着蜂巢打转。更惊悚的是,有颗代号S2的恒星曾以3%光速从黑洞旁边擦过,差点被“一口闷”,这场宇宙版“死神来了”让天文学家捏了把冷汗。
其实银河系还算温和的,有些星系的中心黑洞堪称“暴食症患者”。比如M87星系的黑洞能喷出5000光年长的等离子体喷流,而类星体中的黑洞更夸张,它们吞噬物质时释放的能量相当于万亿个太阳!相比之下,咱们银河系的黑洞简直是养生派代表。不过科学家警告,再过几十亿年,当银河系和仙女座星系相撞时,两个黑洞的合并可能会引发一场宇宙级“烟花秀”。
这次发现其实充满戏剧性。早在2019年,就有团队声称发现中等质量黑洞,结果被扒出只是中子星“装神弄鬼”。2021年另一个候选体也被证实是双星系统“cosplay”的。难怪有网友调侃:“天文学家找中等黑洞的样子,像我在地铁站找失踪的AirPods。”
但这次我国团队的证据硬核多了。他们分析的X射线脉冲信号,就像给黑洞做了个“心电图”——当恒星被黑洞的潮汐力撕成“意大利面条”时,高温物质坠入黑洞会激发出特定波段的X射线。更绝的是,团队还发现信号存在多普勒效应,说明吸积盘在疯狂旋转,这排除了其他天体假说的可能性。
不过最颠覆认知的是,这个黑洞可能属于传说中的“暗物质黑洞”。有理论认为,宇宙中潜伏着大量看不见的中等质量黑洞,它们正是暗物质的真身。如果后续观测能证实这一点,那诺贝尔奖恐怕要提前预订了。正如中科院研究员打趣:“我们本来想钓条鲫鱼,结果可能钓到了外星人的潜艇。”
目前,全球望远镜已集体转向这个坐标,试图捕捉更多“黑洞吃播”的细节。而我国的“慧眼”卫星和FAST射电望远镜正准备联手监听黑洞“打饱嗝”的无线电信号。说不定哪天早上一睁眼,我们就会看到头条推送:中国团队破译黑洞“死亡信号”,爱因斯坦方程又要改写?
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