根據英國《每日郵報》的相關報道,2019年12月2日,NASA稱發現了一個“超生黑洞”,這引起了不少天文愛好者的興趣。那么這個“超生黑洞”指的是什么呢?今天我們就來給大家科普一下相關知識。
大家都知道,黑洞這種已知宇宙中最強大的天體,就像一個個隱藏在宇宙空間中的巨獸,憑借著異常強大的引力,吞噬一切進入其“地盤”的物質,甚至連光都跑不掉。然而你可能不知道的是,黑洞也有溫柔的一面,在特定的條件下,它也可以孕育出恒星。
宇宙中的物質絕大部分都是氫,當這些物質在萬有引力的作用下凝聚到一定的程度后,自身重力就會在其內核造成高溫高壓的環境,從而點燃氫的核聚變,于是一顆新的恒星就誕生了。據此我們可以簡單地理解為,在一定范圍內,宇宙空間中物質越密集的區域,就越可能孕育出恒星。
在那些位于星系中心的黑洞附近區域,物質密集程度是相當大的,因此黑洞就具備了孕育恒星的物質基礎。但遺憾的是,一般情況下黑洞附近是很難形成恒星的,為什么要這么說呢?我們接著講。
由于角速度的原因,被黑洞捕獲的物質通常都不會被黑洞直接吞噬,它們會沿著一個螺旋狀的軌道掉進黑洞的吸積盤。黑洞強大的引力會將它們撕裂成基本粒子,并不斷地對其進行加速(質量巨大的黑洞甚至可以將它們加速到接近光速),在這個過程中,就可能會有一些物質得到足夠的能量,然后在進入黑洞事件視界之前逃逸出去。這些物質在逃逸的同時,會將自身攜帶的能量散布到黑洞附近的區域,使這片區域內的氣體分子高速運動,從而中止恒星的形成過程。
黑洞并不會一直強力地向外輻射能量,在有些時候,它的這種行為會出現大幅減弱甚至停止,如果這種情況持續時間較長的話,在黑洞附近物質密集的區域,就很可能會孕育出恒星。在過去的日子里,科學家就通過位于智利的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列望遠鏡(ALMA),在我們銀河系中心的超大質量黑洞——人馬座A*(Sagittarius A*)附近,發現了11顆新生的恒星(如下圖所示),它們的年齡都不超過6000年,算是非常年輕的恒星了。
NASA發現的這個黑洞,位于距離我們大約57億光年的鳳凰星系團中心,根據大量的觀測數據,科學家計算出在它附近區域內的物質總質量高達太陽質量的100億倍以上,并且這個超級黑洞目前正處于一個較長時間的“休眠期”。這無疑是形成恒星的大好時機,事實上也的確如此,觀測數據顯示,在這片區域中,大量的恒星正在以前所未有的速度生成,大約每一年就會生成500顆新的恒星。
(圖注:位于鳳凰星系團中心的“超生黑洞”,來自NASA)
正是因為這個超級黑洞孕育恒星的規模如此之大,所以科學家形象地將其稱為“超生黑洞”??梢韵胂蟮氖?,這個“超生黑洞”的名頭很可能不會維持多久的時間,當它開始下一次“咆哮”之后,這個黑洞溫柔的一面就消失了,而在它的附近也就不會再孕育出新的恒星。
值得一提的是,由于光速的限制,我們現在看到的只是57億年前的景象,所以準確地講應該是,NASA發現了一個57億年前的“超生黑洞”,而現在的它是什么樣子,我們卻不得而知。
好了,今天我們就先講到這里,歡迎大家關注我們,我們下次再見`
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