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中国科研团队拼上黑洞吸积理论末了一块拼图

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炼狱装置,误入钱眼

原题目: 中国科研团队拼上黑洞吸积理论末了一块拼图

  科学咖啡馆

  看!有气体流向黑洞

  我国科研团队拼上黑洞吸积理论末了一块拼图

中国科研团队拼上黑洞吸积理论末了一块拼图

  漫画:姜鹏

中国科研团队拼上黑洞吸积理论末了一块拼图

  纵然黑洞看起来就像甜甜圈一样一般,它依旧是世界上最神奇、最受注视的天体之一。

  前不久,学术期刊《天然》杂志在线宣布了中国极地研讨中间、中国科学院国度天文台和中国科学技术大学团结国内外多家科研单位和高校共同完成的一项黑洞研讨主要效果,论文题为《供应类星体超大质量黑洞吸积盘燃料的核区疾速内流》。

  是的,这项研讨就像它的题目一样高深莫测。简朴来说,我国科研团队此次的孝敬在于,为一项主要的黑洞理论――吸积理论找到了实实在在的观察证据。

  “星系是宇宙中的基本单位,天文学家以为险些一切星系中间都存在超大质量黑洞。大多数星系中的超大质量黑洞是‘平静’的;而有些星系中的超大质量黑洞是‘活动’的,有大批气体向黑洞活动构成发光的吸积盘,这类星系中间的亮度远凌驾星系整体均匀亮度,我们称这类星系为类星体。”该论文的作者之一、中国极地研讨中间南极天文学研讨室姜鹏副研讨员引见。

  黑洞为何黑?因为它质量极大、引力极大,就像一个“吞噬之口”,连光都逃不掉。但“类星体是宇宙中最通亮的天体之一,是悠远星系中的猛烈发光征象”。

  类星体为何亮?黑洞吸积理论以为,那是因为星系气体着落到间隔黑洞约1光年的位置时,因为黑洞的壮大引力和高速迁移转变会构成盘状气体流,也就是吸积盘。吸积盘中的气体高速碰撞磨擦,变得极为灼热,释放出相当于万亿倍太阳亮度的能量,发光远远凌驾了全部星系,因而人们就看到了像甜甜圈似的亮环。

  但这仅仅是一个理论模子,此前没有人亲眼看到气体流入黑洞吸积盘,因而也不能肯定究竟是什么给发光的“甜甜圈”源源不断地供应燃料。科学家们以至不肯定,散布在半径约一万光年到10万光年摆布的辽阔星系中的星际物资是不是能够正确地找到黑洞地点地,而且精准地朝着这个方向活动,“这个难度也许相当于百步穿杨射铜钱。”姜鹏诙谐地比方道。

  而前不久,姜鹏地点团队观察到了气体流入吸积盘的历程,找到了证明黑洞吸积理论的主要证据,给这一理论拼上了末了一块拼图。

  他引见,气体流入吸积盘之所以难以被证明,个中一个最大的难题就是“黑洞离我们太远,看不清”。他们研讨的黑洞之一,间隔地球约125亿光年。针对这个题目,这一团队领先提出了应用宇宙中最为雄厚的氢和氦元素的光谱吸收线特性来追踪气流的要领。

  经由过程光谱追踪氢和氦元素,他们发明,气体正背向观察者活动流入星系核区,也就是黑洞方向。而且速率由0延续增添到了5000公里每秒,这表明气体受黑洞引力作用延续加快着落。“5000公里每秒对应着吸积盘外边境处黑洞引力的自由落体速率,从活动学直接证明气体确切达到了吸积盘。”姜鹏诠释。

  据引见,该团队应用氢和氦元素吸收线展开对黑洞吸积和外流历程的研讨已有10年,取得了一系列效果,在他们搜刮的凌驾10万个类星体中,有8个向他们展现了这个历程。“因为这类气体流进入我们视线准直方向的概率异常小,只要宇宙把这一历程展现在我们面前时,我们才能够瞥见。不过这已充足考证确切有气体流入吸积盘,能够说是‘由0到1’的打破。”他说。

  “暗物资、暗能量、黑洞、宇宙劈头、天体劈头、性命劈头,合称‘两暗一黑三劈头’,是最严重的基本性科学题目。”姜鹏通知记者,黑洞相干研讨的严重打破之所以备受注视,一个主要的缘由就是人类永久都在探讨本身的劈头。

  一个一般人和黑洞有什么关系?

  姜鹏说,从宇宙演变到星系演变,再到地球演变、性命劈头,是一条不可分割的链条。在这个链条上能够看出,星系演变是衔接人类和宇宙的必经桥梁。在星系演变的历程当中,黑洞和星系的相互作用――包含黑洞吸积和外流历程在内的物资、能量交流等,是极为主要的环节。“我们所寓居的银河系中间也有一个黑洞,假如它活动起来,我们应当没法生计”。

  难怪,黑洞这么使人入神。


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