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科學報 科學文摘 宇宙

黑洞本應該“漆黑一片”,它周圍為何會發出宇宙中最耀眼的光芒?


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更新日期:2024712
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2011年末,歐洲太空天文臺的一組工作團隊偶然的機會,發現了位於銀河系中心的黑洞,這一發現引起了當時科學家們的興奮熱潮。

他們在審查一些之前被視為二級資料時注意到一些不同尋常的東西,那些資料被認為沒有太大可用性,因為它們的解析度不是太好,不是在最好的天氣情況下取得的。然後天文學家們突然發現有一個物質源非常接近黑洞,那個物體並未以星體輪廓出現,反而更像是一團氣體雲,沿著黑洞的方向高速移動。

黑洞本應該“漆黑一片”,它周圍為何會發出宇宙中最耀眼的光芒?

不過真正拉響警鐘的是它變化形狀的方式,那團氣體移動得越來越接近黑洞,變得像義大利麵條一樣,根據科學家們所說的潮汐引力,那是黑洞造成的抄襲分裂。氣體移動得非常快,並且不是直線移動,而是曲線運動,表明還有其他物體作用於它,受到其他物體的引力作用。

那組團隊的觀察結果表明,那個物體是一團氣體雲,質量相當於地球的三倍大小,氣體雲移動的速度高達每秒2000多公里,團隊謹慎樂觀地預測氣體雲會被黑洞周圍的極端重力場粉碎,部分氣體雲最終會被吞噬。這個能近距離觀察到黑洞的機會震驚了天文學界,引起了他們罕見的興奮熱潮。

黑洞本應該“漆黑一片”,它周圍為何會發出宇宙中最耀眼的光芒?

不過黑洞在進食時會做什麼確實能讓人有真正的驚喜,因為那將被證明至關重要,可以揭示黑洞的真正本質,以及它們在星系中心的隱藏作用。

當氣體朝著黑洞的視界盤旋,引力會攀升至驚人的極端,氣體分子會被迫進入漩渦,接著被黑洞吞噬,等在這個佇列中的氣體顆粒會互相摩擦,產生最為密集,炙熱和帶電的環境,遍佈在宇宙的各處。

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氣體不同部位之間的摩擦會導致迅速升溫,我們知道物質變得越熱的話就會變得越亮,散發出更多光線。在黑洞入口處的強重力場內,等著熱被吞噬的緻密超熱旋轉物質開始變得像太陽一樣耀眼發光。

黑洞本應該“漆黑一片”,它周圍為何會發出宇宙中最耀眼的光芒?

這樣的基本事實是黑洞帶給人們的一大驚喜,單憑黑洞這個名字,你可能會認為黑洞是黑色物體,完全不會產生任何光線。如果把黑洞放置在單獨一個位置確實會如此,它並不會產生任何光線。但事實上有氣體盤繞著黑洞,所以它會產生最最強烈的光線源,宇宙中已知最明亮的光線源。

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