原标题:“贪嘴”的超大质料黑洞(科技大不雅)开yun体育网
黑洞是怎样“长大”的?这是天体裁商讨的一个要害课题。国外期刊《当然·天体裁》近期发表的一篇论文先容,商讨团队发现了一个处于“狂吃”阶段的超大质料黑洞——它在天下大爆炸后约15亿年起就能以极快速率吞吃物资。这个名为LID-568的黑洞吞吃物资的速率跨越“爱丁顿极限”40倍。它的发现为解析早期天下中超大质料黑洞的酿成和快速成长提供了顾惜脚迹。
同现存表面不符的新发现,经常赋存着科学发展的可能。黑洞商讨已有100多年历史。黑洞是一种高密度天体,频繁由大质料恒星或星云坍缩酿成,其引力之强,使得周围一定边界内的光皆无法逃走。黑洞不错通过吸积(即吞吃)周围物资而达成成长。落入黑洞的物资越多越重,黑洞的质料、半径和体积也就越大。不外这些物资在落入黑洞前会围绕它酿成发光发烧的吸积盘,从而被东谈主类探伤到。同期,黑洞的寿命不是无穷的。黑洞会产生一种被称为“霍金辐射”(因物理学家霍金发现而得名)的幽微辐射,从而最终挥发散失。这个挥发流程尽头慢。据想到,出身于天下之初,质料大于10亿吨的黑洞,咫尺应该还莫得挥发完。
咫尺,科学界对于早期黑洞的酿成机制主要有两种表面——轻种子模子和重种子模子。前者合计,黑洞发祥于天下最早一代恒星的坍缩,随后在吸积流程中逐步增大。后者合计,黑洞径直由大质料气体云坍缩酿成,肇始质料更大。这两种表面均合计,超大质料黑洞的酿成需要经过数亿年的执续吸积。同期,黑洞的滋长受到“爱丁顿极限”的制约。“爱丁顿极限”是一个表面策画值,指黑洞在吸积物资时大约达到的最大亮度与吞吃速率的均衡点。表面上,超出这一极限,黑洞的辐射压力会将吸积物资向外推开,扫尾其进一步成长。
这次商讨团队发现LID-568时,它的吸积率远超“爱丁顿极限”。这阐扬天下早期的黑洞可能履历过多个快速吸积阶段,以极快速率在成长。这一发现还讲授,不管酿成之初的质料怎样,这类黑洞皆能在短时辰内快速“进食”,一口吃成“大胖子”。这一机制对解析黑洞酿成流程至关要害,揭示了天下大爆炸后超大质料黑洞酿成的潜在种种性。
近日,国外期刊《当然》也刊登了英国剑桥大学领衔的一个商讨团队的新发现。该团队应用韦布空间千里镜,在大爆炸发生仅约8亿年后的早期天下中,探伤到一个处于寝息景况的巨型黑洞,其质料高达太阳的4亿倍。商讨团队合计它可能“生而弘远”,或者和LID-568相似在短时辰内冲突“爱丁顿极限”,快速滋长,随后便投入漫长的寝息期。剑桥大学的发现进一步佐证了现存的黑洞增长模子仍有完善空间。
四肢天下中最奥密的天体之一,超大质料黑洞不仅是星系中心的“腹黑”,更是解析天下演化法例的关节。它的酿成和成长以及与宿主星系的互相作用,勾画出一个动态而复杂的天下生态系统。连年来,收货于不雅测用具的不停升级,东谈主类对于黑洞的融会在不停刷新。几年前,东谈主们通过视界面千里镜初度看到M87星系和星河系中心的黑洞相片。近两年,跟着一些更为先进的千里镜的辐射和应用,东谈主们对于黑洞有了更多的了解。2021年12月辐射的韦布空间千里镜,红外智慧度极高,大约捕捉到光学波段无法不雅测到的距离地球很远的天体——高红移天体;1999年辐射的钱德拉X射线天文台依旧是咫尺最苍劲的X射线千里镜之一,颠倒不雅测高能天体。
将来跟着不雅测时代的晋升和多学科交叉商讨的深刻,商讨东谈主员将能更审视地描摹黑洞的滋长历史和物理机制。东谈主类正迟缓揭开守密在天下深处的“冰山”,这些新发现或将颠覆传统天下不雅,为探索当然界的终极秘要开启新的篇章。
(作家为中国科学院国度天文台商讨员、中国科学院大学栽培)开yun体育网