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黑洞內(nèi)環(huán)神秘景象 正吞噬宇宙物質(zhì)
查字典地理網(wǎng) 來源|2016-11-04 發(fā)表|教學(xué)分類:地理趣聞

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據(jù)國外媒體報(bào)道,天文學(xué)家近日終于“看清”黑洞內(nèi)部的神秘運(yùn)行過程以及黑洞周圍所發(fā)生的奇特現(xiàn)象。通過聯(lián)合三臺(tái)功能強(qiáng)大的紅外望遠(yuǎn)鏡,一個(gè)國際科學(xué)家小組觀察到一個(gè)超大質(zhì)量黑洞周圍聚集著大量活動(dòng)氣體和塵埃,該黑洞所在的星系距離我們大約數(shù)千光年。

黑洞通過吸積宇宙物質(zhì)而不斷成長

由位于德國波恩的馬克斯·普朗克研究所射電天文學(xué)科學(xué)家格爾德魏格特(GerdWeigelt)領(lǐng)導(dǎo)的國際科學(xué)家小組揭開了在NGC3783星系內(nèi)部活躍區(qū)中神秘的內(nèi)環(huán)碎片之謎。在智利的高原上,歐洲南方天文臺(tái)甚大望遠(yuǎn)鏡陣列聯(lián)合了其他三臺(tái)紅外望遠(yuǎn)鏡通過干涉測(cè)量儀詳細(xì)探索了這個(gè)巨型黑洞的行為。加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校物理系的博士后研究員塞巴斯蒂安(SebastianHoenig)認(rèn)為:“這項(xiàng)研究的主要里程碑式的意義是直接探測(cè)到黑洞在成長階段的圖像數(shù)據(jù)。”

通過兩個(gè)或者更多臺(tái)相距較遠(yuǎn)的射電望遠(yuǎn)鏡可進(jìn)行干涉測(cè)量,從而“創(chuàng)建出”完整的觀測(cè)目標(biāo)圖像。因?yàn)檫@樣的圖像具有非常高的分辨率,形成的組合圖片可為天文學(xué)家提供驚人的細(xì)節(jié)信息。換句話說,干涉測(cè)量技術(shù)可使得現(xiàn)代天文學(xué)家獲得無與倫比的目標(biāo)信息。為了觀測(cè)到NGC3783星系中的神秘環(huán)形分布區(qū)域,使用干涉測(cè)量方法是非常必要的??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)該環(huán)形區(qū)域所在的宇宙空間僅有0.7毫弧秒,大約是1°的500百萬分之一。

如果通過傳統(tǒng)的鏡面成像光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,天文學(xué)家估計(jì)這個(gè)望遠(yuǎn)鏡的直徑將是至少100米,但是我們并沒有能力制造出如此巨大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,因此干涉測(cè)量法是最好的選擇。通過位于世界上不同地方的望遠(yuǎn)鏡組成的干涉網(wǎng),觀測(cè)能力相當(dāng)于一個(gè)直徑130米的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,是歐洲南方天文臺(tái)甚大望遠(yuǎn)鏡陣列觀測(cè)能力的15倍。該陣列中的每個(gè)望遠(yuǎn)鏡直徑為八米,大約為26英尺。觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示,在距離黑洞一定位置的氣體和塵埃發(fā)生混合,形成了圓環(huán)形的標(biāo)志面并逐漸向黑洞移動(dòng)。

由于星系核所發(fā)出的紅外輻射,使得科學(xué)家們很容易對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)。結(jié)果天文學(xué)家懷疑這個(gè)塵埃構(gòu)成的環(huán)面很可能是黑洞的燃料。位于星系中的超級(jí)黑洞一般具有數(shù)百萬倍的太陽質(zhì)量,其周圍一般存在著明亮而炙熱的氣體盤,我們將之稱為吸積盤,當(dāng)周圍宇宙空間的物質(zhì)落入黑洞之中時(shí),就出發(fā)出輻射信息。而本次科學(xué)家們所觀測(cè)到的圓環(huán)形面圍繞在吸積盤分布,很可能是黑洞的燃料站,源源不斷地向黑洞提供增長所需的物質(zhì)材料。

來自于佛羅倫薩大學(xué)的天體物理學(xué)家格勒諾布爾(Grenoble)和尼斯(Nice)將作為下一組的科學(xué)家繼續(xù)研究NGC3783星系中的黑洞,他們將不斷地收集關(guān)于活動(dòng)星系核的詳細(xì)圖像資料。根據(jù)其中一個(gè)研究人員介紹:我們最大的興趣是研究超大質(zhì)量黑洞是如何從星系中央獲得足夠的燃料,并最終成長為我們目前所推算出的擁有數(shù)百萬倍乃至數(shù)億倍太陽質(zhì)量的恐怖等級(jí)。同時(shí),科學(xué)家們也在銀河系中發(fā)現(xiàn)了超大質(zhì)量的黑洞,通過對(duì)遙遠(yuǎn)星系中的黑洞探索,也有助于我們了解銀河系黑洞的具體狀況。

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