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黑洞是怎么观测到的?其实你看到的只是“吸积盘”

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运动星系核的同一模子认为,统统运动星系核都具有相同的基本构成(吸积盘、喷流、遮蔽环);咱咱咱们观察到的种种弘大差异,都是这些部分在太空中的视线偏向分歧构成的。

  运动星系核的同一模子认为,统统运动星系核都具有相同的基本构成(吸积盘、喷流、遮蔽环);咱咱咱们观察到的种种弘大差异,都是这些部分在太空中的视线偏向分歧构成的。

  新浪科技讯 北京光阴8月14日消息,据外洋媒体报导,天文学术语有时候在字面上会构成误解。咱咱咱们喜欢根据对各种天体的第一印象来定名,比如,如果它又红又大,那便是“红”(Red Giant);如果是又白又小,那便是“白矮星”(White Dwarf);规模庞大的爆炸就叫“大爆炸”(Big Bang);黑得看不见,又能吞噬各种东西的,那就叫“黑洞”(Black Hole)。大多数环境下,这种定名办法很好用——不管定名的对象是新事物,还是咱咱咱们已经知道的东西。但有时候,比如冥王星的例子,咱咱咱们会获得新的观测结果,迫使咱咱咱们质疑它的分类,在从新评估之后以另外一种办法认识它。你或许认为这种环境永久不会发生在像黑洞这么定义明白的事物上,但你错了。

  尽管无法间接观察黑洞,但咱咱咱们能观察到两类黑洞——恒星黑洞和超大品德黑洞——如何影响周围的天体。恒星黑洞是大品德恒星死亡时阅历超新星爆发并塌缩而构成的,在宇宙中加倍普遍,早在近一个世纪前就由爱因斯坦的广义相对论所预言;它咱咱们通常只能影响距离最近的一两颗恒星。相比之下,超大品德黑洞的品德是恒星黑洞的百万倍以上。咱咱咱们目前仍不清楚超大品德黑洞如何构成,但天文学家认为它咱咱们存在于几乎每个星系的中央,有时甚至可以或许或许改变全体星系的外面。

  这种品德扭曲的能力使描述超大品德黑洞的特征变得十分棘手。跟着星系中央的恒星、气体统景越来越接近超大品德黑洞,它咱咱们越来越慎密地进入越来越小的空间,逐渐升温,直到在一个临界距离时,统统都被撕裂,还原成原子等粒子。当咱咱咱们发现超大品德黑洞时,实际看到的是环抱黑洞并散发热量的碎片——称为“吸积盘”——而不是黑洞自己。

  一些超大品德黑洞会比其余黑洞“吞噬”更多物质,而以这一过程中收回更多的光。这些运动星系核(active galactic nuclei,缩写为AGN)是宇宙中最明亮、能量的天体之一。它咱咱们不只发散热量,而且经常以垂直于吸积盘平面的高速喷流情势抛射出物质,规模之大,使吸积盘甚至星系自己都相形见绌。别的,一些运动星系核还具有充斥尘埃的遮蔽环,形状上很像甜甜圈,而且与吸积盘处于同一个平面,只是规模更大、更厚。事实上,运动星系核厚度之大,如果你从侧面看它咱咱们,会基本看不到吸积盘,更不用说吸积盘中央的黑洞了。

  因此,咱咱咱们可以或许将这种运动星系核的模范模子描述为:一个超大品格黑洞被一个吸积盘包围,高速喷流以相反偏向沿吸积盘法线喷出,这统统都包围在一个尘埃遮蔽环之内。虽然有如许的模范模子,但实际观测结果的解释依然是一个挑衅:咱咱咱们看到的光并不老是呈现同样的画面。有时候咱咱咱们会看到喷流,有时候看不到。有时候能看到尘埃遮蔽环,有时候看不到。有时候咱咱咱们看到的光线如斯会合和明亮,甚至无法分辨那里是否存在一个星系。咱咱咱们对这些观察依次停止了记载:一些距离遥远的运动星系核的中央如斯明亮,其可见光甚至超过了它咱咱们内部的恒星,这些运动星系核被称为类星体(quasar);具有很强红外辐射的运动星系核称为赛弗特星系(Seyfert galaxies),以1943年辨认它咱咱们的美国天文学家卡尔·赛弗特(Carl Seyfert)定名;另有一些运动星系核的中央和喷流所发射的辐射,在无线电频谱中占主导地位,它咱咱们被称为射电星系(radio galaxies)。

  如果这些运动星系核的能量都来自超大品德黑洞,那为什么它咱咱们看起来如斯分歧?一个原因可能是咱咱咱们的视角。运动星系核的同一模子认为,统统运动星系核都具有相同的基本构成(吸积盘、喷流、遮蔽环);咱咱咱们观察到的种种弘大差异,都是这些部分在太空中的视线偏向分歧形成的。

  在地球上,咱咱咱们只要一个观察宇宙的有利地位。咱咱咱们看到的是随机散布在咱咱咱们周围的星系,此中一些以边缘朝向咱咱咱们,另外一些则以盘面朝向咱咱咱们,其余星系的朝向角度则处于二者之间。咱咱咱们没办法飞到这些星系周围,以朝向以外的角度来观察它咱咱们。不过,跟着超等计算机的出现,咱咱咱们如今可以或许比以往更好地模拟这些星系,随心所欲地“飞向”它咱咱们,从任意角度停止观察。咱咱咱们可以或许将运动星系核翻过来,透过喷流观察此中央,使其类似耀变体(blazar)——喷流在大概偏向上朝向地球的运动星系核。接着,逐渐使运动星系核倾斜,使其喷流旋转90度远离咱咱咱们,它就会从耀变体变成类星体,最终变成赛弗特星系。

  当然,运动星系核的同一模子在天体物理学上还远不是定论。在咱咱咱们的视角之外,还可能有其余因素在起感化,比如黑洞内部和周围的物理过程,咱咱咱们对此既没有完全懂得,也尚未想到如何加以测量。跟着更先辈的望远镜投入应用,和新数据的赓续积聚,咱咱咱们或许能看到这些运动星系核的真实环境。否则,咱咱咱们可能就必要持续思虑该怎么定名了。

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