高分辨率成像空间射电天文台——突破分辨率极限的“空-地”观测网

<正>上海天文台提出的空间VLBI阵列(一期)的概念图,由两个空间射电望远镜与地面望远镜组网,实现几十微角秒的分辨率,能够对黑洞等极端致密天体成像一直以来,浩瀚的宇宙神秘而又令人向往,探索宇宙是人类永恒的追求目标。一代又一代科学家克服千辛万苦,锲而不舍,不断提高观测手段,为的就是更深入了解我们的宇宙,能够"看"得更远,"看"得更清楚。宇宙中高能的天文现象通常与极端致密的天体(如黑洞)密切相关,许多与黑洞相关的     

哈勃望远镜发现黑洞

当先人们观测星斗满天的美丽夜空时,认为太空在结构上是无比的完美。但是现代天文学却告诉我们:在晶莹闪亮的恒星之间潜伏着可怕的区域。在那里,时间、空间被扭曲了,宇宙被打了个洞,这便是黑洞。长期以来,黑洞一直是最神秘的天体,引起许     

迄今质量最大类星体现身

<正>类星体是宇宙中最明亮的天体,因其中心黑洞疯狂吞噬周围物质而发出极强的光芒。通过长期的观测研究,天文学家确定早期宇宙的类星体中含有超大质量黑洞。但这些黑洞是如何在宇宙诞生不久就"成长"为超大质量黑洞的,一直是一个有争议的热门课题。     

黑洞理论的新进展

黑洞是一个超密天体,当大质量恒星耗尽其全部热核燃料后,便坍缩成黑洞.天文学家还认为,类星体的中心存在着几十亿个太阳质量的巨大黑洞,类星体是位于可观测宇宙的边界上的极亮天体.在星系(如我们银河系)的中心也同样存在着黑洞.理论物理工作者曾计算得:一个黑洞的特性可由质量、电荷和自     

宇宙中最黑暗的秘密

宇宙中最黑暗的地方是哪里?我们几乎可以脱口而出:黑洞!黑洞也是宇宙中最神秘的天体,它因难以探测而一度被人认为是仅仅存在于科幻小说中的天体.然而,越来越多的科学探索证实了黑洞的确存在于茫茫宇宙中.2020年,诺贝尔物理学奖首次颁发给了研究黑洞的科学家,他们分别是数学家罗杰·彭罗斯、德国天体物理学家赖因哈德·根策尔和美国天体物理学家安德烈亚·盖兹.     

哈尼天体——类星体的绿色幽灵

<正>人世间是否有幽灵?没人知道答案。但是,在宇宙中却存在着一种被称为"宇宙幽灵"的奇特气态天体。1999年7月23日,钱德拉太空望远镜成功升空,作为人类的"眼睛"观测着宇宙空间。作为一类特殊天体,黑洞一直是钱德拉太空望远镜的重要观测目标,但在一个遥远且超大质量黑洞周围,科学家却发现了一个奇特的"天文奇景"——"宇宙幽灵"。     

浅说中等质量黑洞

 黑洞,这一宇宙中的神秘天体,按其质量大小,主要可分为恒星级黑洞、超大质量黑洞以及中等质量黑洞三大类,前 两类黑洞之普遍存在已为学界所公认。然而,人们对“中等质量黑洞”是否存在的问题则始终未达成共识。     

白洞:宇宙的能量机器

白洞是黑洞的穷亲戚,它被大多数天体物理学家研忽视。然而,一种振荡器的新概念却对两者的作用平等相待。十五年来黑洞始终在天文学和天体物理学中占有中心地位。它们被用来解释范围广阔的种种宇宙现象,从轻得只有阿米巴原虫那样,即只有一亿分之一公斤(10~(-8)公斤)的“超微体”,到质量足有太阳十亿倍的“超重体”。相比之下,黑洞的对立面白洞却一直备受冷遇。然而,某些新看法能把这两种概念结合起来,并指出一种途径,使白洞具有同目前黑洞同等的重要作用。     

"宇宙怪物"——黑洞

神秘"怪物" 许多年来,黑洞一直被称为宇宙中的"怪物",因为什么东西都难逃它的手掌心,连宇宙中跑得最快的光都不例外.实际上它并不是什么"大黑窟窿",而是一种天体,只不过引力超强.黑洞到底长什么样?这个问题很难回答,因为黑洞里的光线是跑不出来的,所以还没有人见过真正的黑洞,我们能看到的只是它神秘的背影而已.     

人类对宇宙中黑洞的探索

前言人类对于宇宙结构、天体演化、宇宙起源等一系列极为壮观的科学和哲学问题的研究,与探索物质结构基元的原子论具有同样悠久的历史。从古希腊关于天体的优美神话开始,经过康德星云学说、哥白尼的日心说、开普勒行星运动三大定律、牛顿万有引力定律直到爱因斯坦广义相对论,宇宙的神秘面纱正在逐步被怀着巨大热情的人类揭开。科学研究的发展有时是出乎人们意料的。恒星天体演化后期的归宿之一是黑洞,近十多年来的研究表明,起源于研究天体的黑洞物理学,竟与研究物质的基本粒子理论在某些方面大有合流共进的趋势。这真是科学史上颇有戏剧性而又富有哲理性的奇观。今日的黑洞理论,建立在广义相对论、热力学、辐射理论、量子场论等最新物理理论的     

发现宇宙初期巨大黑洞

<正>中美两国科学家最近发现了宇宙初期最明亮的类星体,它由迄今所知当时质量最大的黑洞所驱动。作为宇宙中最强大的天体,类星体从137亿年前的大爆炸后仅9亿年就开始演化。这个类星体距离地球128亿千米,其中央黑洞质量相当于太阳的120亿倍(银河系的中央黑洞质量只有太阳的400百万倍),亮度则     

史上首张黑洞照片的科学与技术

<正>黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的产物,也是宇宙中最神秘的天体.2019年4月10日,事件视界望远镜(Event HorizonTelescope,EHT)国际合作团队公布了利用全球的8个毫米波望远镜组成的干涉阵以约20微角秒的分辨率拍摄的首张黑洞照片,直接测量了射电星系M87中心黑洞的阴影和黑洞周围光环的大小,得到了M87中心黑洞的质量     

封面说明

<正>"天空中最重的天体是看不见的",早在爱因斯坦提出广义相对论以前法国的数学家和物理学家拉普拉斯曾经这样说过.1916年德国的施瓦西(K.Schwarzschild)得到了第一个爱因斯坦引力场方程的精确解.它描述了一种特殊天体——黑洞.物质可以通过黑洞的边界(一个单向膜)掉入黑洞,而黑洞内的物质无法穿过这个单向膜跑到黑洞外.直到1967年"黑洞"这一术语才由美国的物理学家惠勒(J.Wheeler)提出,现在被广泛使用,它是广义相对论最惊奇的预言.一个大于3倍     

白洞;宇宙中的能机

十五年来黑洞在天文学和天体物理学中成了一个中心议题,人们研究了大量的宇宙现象,其中包括从质量只有10~(-5)克的阿米巴原虫到大于太阳质量10亿倍的“大质量”天体。与此相比,白洞却无人问津。但现在一些新的思想却把黑洞和白洞这两个概念结合起来,并开始讨论与黑洞具有同样重要意义的白洞的作用。     

追寻黑洞的家园

黑洞深藏于星空的何处?我们能用小型望远镜追寻这种宇宙怪兽的家园吗? 神秘的天体 浩瀚的宇宙高深莫测,无奇不有,其中最玄妙的天体莫过于黑洞,这种怪物比林海中的老虎更凶狠,不管是什么东西,一旦进入它的势力范围,都会被吞吃掉,连骨头也不会吐出来,而且它还穿上了隐身衣,     

永恒的黑暗

正在《黑洞生存指南》(Black Hole Survival Gude)一书中,天体物理学家扬娜·莱文(Janna Levin)把黑洞用作思想实验的"幻想舞台",鼓励读者从内心想象遭遇黑洞时的体验,让大众更好地理解有关黑洞的知识。黑洞几十年来一直未经证实,20世纪的一些伟大天才认为其荒谬、有害、无法接受,直到发现黑洞真实存在于星系的物理证据。     

自然信息

锂-7的丰度是察知早期宇宙的一把钥匙天体物理学家们相信在早期宇宙中存在着两种不同状态的物质:一种是分布在全宇宙的强子,另一种则是紧密集合成团的夸克团块。巴黎天体物理学院的休伯特·里夫斯(Hubert Reeves)前不久对这两     

宇宙探索新发现

100多亿年前,它是一个点,体积小,质量大,温度高。然后,这个点发生爆炸,并开始膨胀,温度也随之降低———宇宙就这样形成了。解释宇宙起源的这一大爆炸理论已被科学家广泛接受。尽管如此,大爆炸理论只是搭好了研究的框架,框架里的诸多问题不是犹抱琵琶半遮面,就是依然悬而未解。近年来,宇宙探索领域喜获丰收,科学家们在诸如暗能量、黑洞、宇宙的年龄、颜色、最终命运等课题上有了最新发现。宇宙年龄已有137亿年关于宇宙的年龄一直没有一个准确的定论,对此天文学家们一直都在不断地探索追寻宇宙年龄的确凿证据。美国宇航局的研究人员说,这些数…     

揭秘银河系中心的超级黑洞

黑洞是什么？有人称，黑洞是“用神秘包裹起来的谜中谜”。其实，黑洞就是天体爆炸后的残留物，如此命名是因为即使光也无法逃脱其引力。现在，天文学家已经知道黑洞遍布整个宇宙，而且还在包括我们所处的银河系在内的各星系中心发现了最大的黑洞——超大质量黑洞。这些“超级黑洞”的质量超过太阳质量10亿倍甚至更多。     

一段关于宇宙饕餮的故事

<正>在中国古代传说中,有着太多神兽。其中有一个名为"饕餮"的神兽,它是龙的孩子,十分贪吃,见到什么吃什么,由于吃得太多,最后被活活撑死。简单来说,它就是一个十足的吃货。宇宙中也存在着一群饕餮,它们是疯狂的物质"绞肉机",以各类气体云、恒星为食,来者不拒。它们就像是处于发育期的男生,永远不知道"饱"是什么概念,它们就是黑洞。其实,严格说来,黑洞只是一个空间区域,并非天体。不过,人们往往将两者混为一谈。当然,关于黑洞的误解还不止于此(比如,黑洞会发光,也并非是永恒的)。也许,正因为人们至今还没能直接发现"黑洞天体",所以才会让这种怪兽一直撩拨着科学家的神经。其中,也包括霍金。