Q＆A

<正>Q:"正常黑洞"的质量范围是多少?10倍太阳质量以下的天体能形成黑洞吗?(读者:Eugaron)A:现在的观测和理论认为,自然界中的黑洞按其质量可以分为几类:位于星系中心的10~6~10~(10)倍太阳质量的超大质量黑洞,由对低亮度的活动星系核的观测推测得到的具有数十倍到百万倍太阳质量的中等质量黑洞;由恒星演化到晚期形成的3.8~20倍左右太阳质量的恒星质量黑洞;在宇宙早期的高密度环境下产生的质量下限为普朗克质量的迷你黑洞,这类黑洞还可能是暗物质的     

走近黑洞（下篇）

黑洞篇：恒星的质量上限 质量超过一定极限就会形成黑洞!？ 存在着黑洞的依据 按照科学家现在对恒星的认识．恒星在其寿命终结以后将变为白矮星、中子星或者黑洞。这其中的黑洞是在1916年根据广义相对论利用数学推导出来的一种天体．在那以后的15年间只是理论上的存在．     

婴儿宇宙时的种子黑洞

<正>最近,事件视界望远镜(EHT)拍摄到首张黑洞影子的照片在全球引起了轰动,黑洞这一话题又一次回到人们的视野中。目前我们熟知的黑洞形成机制是,在年老恒星死亡时,内部核反应产生的压力无法抗衡自身重力后坍缩形成黑洞。然而还有一类鲜为人知的宇宙学起源黑洞,那就是原初黑洞(Primordial BlackHole,PBH),这是一种由于宇宙极早期局域的超致密扰动坍缩形成的天体。可以想象     

原初典型恒星及其星核黑洞的形成、演化和结构的基本规律

本文在文献[1]、[2]的基础上,应用相对论性牛顿万有引力定律,对原初典型恒星及其星核M。黑洞的形成、演化和结构,作了更深入的探索研究．得到了一系列很有意义的结果：1、导出了原初典型恒星Mo及其星核Ms黑洞质量的上界和下界．进而导出了原初典型恒星在其简并中子黑涧（Mos=Mo）态下一分为二的死亡大爆炸中释放能量的上下界（即超新星爆发所释放能量的上下界）;2、导出了星核Ms黑洞独有的一系列鼎级极限物理特性．导出了黑洞无内阻理想流体的超流效应及黑洞吸集粒子的经纬分流的筛选效应．证明了星核Ms黑洞是具有不再爆炸、不再坍缩、不再发射的“三不”特性的稳定天体;3、在相对论性引力理论框架内,证明了光速最大原理;4、导出了原初典型恒星在一分为二的死亡大爆炸中静质量Mo、场（暗）质量△MG的结构和分布规律．揭示了星核Ms黑洞结构的奥秘;5、导出了恒星、星系、总星系等典型层次天体的真空中场（暗）质量的分布规律．     

从“打嗝”模式推测黑洞大小

正超大质量黑洞通常位于大质量星系的中心。天文学家探测它们的唯一方法便是检测其对附近气体和恒星的引力作用。当超大质量黑洞"进食"(吸积)周围的气体和恒星时,会发生光闪烁现象。一项于2021年8月13日发表在Science上的研究显示,对于一个积极进食的黑洞而言,其质量和光闪烁模式之间存在紧密联系。也就是说,我们可以通过检测黑洞的进食过程推算黑洞的质量。     

霍金,杭州之行

圣经说:上帝创造了宇宙。 当代物理学家说:宇宙从大爆炸中诞生。 梵蒂冈说:大爆炸理论符合圣经。 史蒂芬·霍金说:大爆炸和黑洞是不可避免的宇宙奇点。 史蒂芬·霍金说:黑洞并不黑,它不仅看得见,而且是白炽的。 史蒂芬·霍金说:在经典物理框架中,黑洞越变越大,但在量子物理框架中,黑洞因辐射而越变越小。 史蒂芬·霍金说:大爆炸到黑洞的周而复始,便是宇宙创生与毁灭并再创生的过程。因而上帝对宇宙的贡献消失殆尽。 有人说史蒂芬·霍金是继爱因斯坦之后最伟大的天才,也有人说他是疯子。 史蒂芬·霍金是谁?     

超大质量黑洞,一年吃掉一颗恒星

正一项于2018年2月1日发表在The Astrophysical Journal上的研究表示,超大质量黑洞的"饮食习惯"十分稳定,在星系合并后的一段时间内以每年一颗的速度吞噬恒星。这一结果也解释了为何在超大质量黑洞附近的恒星会发生轨道偏离现象。超大质量黑洞产生的引力能使恒星团紧紧环绕在其周围,原则上讲,引力的分布应该是球对称的,因此形成的星团也应该是对称的。但实际上,很多星团,包括我们熟悉的仙女星     

半月国际科技要闻

宇宙初期超大黑洞或脱胎于恒星（图） 科学家们过去一直认为,超大黑洞是经宇宙中众多较小黑洞合并而成的。而美国最新研究表明,宇宙中第一个超大黑洞更有可能孕育于一个巨大的＂茧样＂超大恒星内部,并不断生长而成。美国科罗拉多大学巨石城分校天体物理与行星科学系主任Mitchell Begelman教授指出．这种黑洞的形成要经历两个阶段。第一个阶段是“种子”黑洞阶段。超大黑洞的前身——一种超大恒星通过自旋或其他形式来保持稳定,     

去黑洞旅行

<正>大家好!欢迎搭乘本次宇宙航班,我们"一去不复返号"全体人员将为您的这次宇宙黑洞之旅提供全程指导,愿我们的服务能给您留下满意的回忆,如果您不满意也没关系,因为本次航班是单程的哦。什么是黑洞?真正的黑洞可不是单纯地在宇宙空间中裂开一个大黑窟窿,与恒星、行星一样.它也是宇宙中的一种天体。但黑洞这个天体十分特别,是由质量非常大的恒星在燃烧殆尽后发生坍缩形成的。黑洞的质量无比之大,引力无比之强,任何东西只要被它抓住就再也逃不掉了,就连跑得最快的光也逃不出它的引力魔爪。     

黑洞的能量和从黑洞中提取能量的极限

近代物理学的理论证明,在广漠无垠的宇宙中存在着某些非常奇特的时空区域,这些时空区域,象神话中的无底洞,而且是绝对黑的。所以物理学家称这些时空区域为黑洞。黑洞是宇宙中大个的恒星(其质量大于三倍的太阳质量),在自身引力作用下,经坍缩演化而成。一个kerr黑洞只要用两个参量——质量M和角动量J,就能描写它的所有特性。这就是说,黑洞除了质量和角动量以外,再也不存在任何细节上的差异,它已经丧失了其他所     

黑洞—宇宙的奇观

恒星是靠着核燃烧提供的量来保持它内部压力的,晚期恒星因热核反应产生引力坍缩现象而形成黑洞,这是经典的黑洞模型,它被描述为只进不出（光线也在内）的无底深渊。如果物质掉干电池黑洞,则宇宙中物质的熵就会减少,这违背了热力学第二定律,因此,宇宙的总熵应包括两部分;黑洞的熵和黑洞外物质的熵,这样修正,可使热力学第二定律更具普遍意义。     

搜寻银河系中的恒星级黑洞

按恒星演化理论预言,银河系中存在数以亿计的恒星级黑洞.然而,目前已证认的黑洞仅有20个左右.随着天文观测设备的飞跃发展,搜寻黑洞的新方法也陆续被提出.我国大型光学望远镜LAMOST(郭守敬望远镜)的海量恒星光谱让我们可以通过光谱分析来搜寻黑洞.本文回顾了近50年来搜寻恒星级黑洞的历程,介绍了经典的搜寻方法和目前发展的一些新方法,侧重介绍了近期基于LAMOST光谱开展的相关工作,并对未来的搜寻工作给出展望.     

绚丽的超新星遗迹

<正>宇宙中的天体,生与死总是相依相伴。比如,中小质量恒星的死,伴随着白矮星和行星状星云的生;大质量恒星的死,伴随着中子星、黑洞和超新星遗迹的生。超新星遗迹,是大质量恒星死亡前发生灾难性的爆炸后,原来恒星包层中的物质被抛射到星际空间而形成的,而爆发后在中心留下来的核心就成了中子星或黑洞。超新星遗迹的诞生超新星遗迹的诞生,伴随着星体的剧烈爆发。这种爆发主要有两大类,一类是核燃烧导致的超新星爆发,另一类是常说的引力坍缩型超新星爆发。     

宇宙中的双黑洞

在星系形成的等级结构模型中,亚星系的结构先形成,之后再不断地通过并合形成越来越大的星系.伴随着星系的并合,星系中心的大质量黑洞也不断经历并合.在富气体星系的并合过程中,气体落入星系的中心,可能触发恒星的形成和黑洞的吸积.黑洞不断通过并合和气体吸积,从小到大形成现在观测到的在不同红移处的超大质量黑洞,因此,在星系的演化过程中,不同红移处必然存在很多大质量黑洞双体系统,甚至三体系统.本文将主要对宇宙中大质量双黑洞的观测和理论做一个简要的评述.美国升级后的激光干涉引力波天文台宣称首次直接探测到了引力波,该引力波源为几十倍太阳质量黑洞双星的并合.这么大质量的致密双黑洞是如何形成的?它们的并合率为什么这么高?本文也会简单提及恒星级双黑洞的形成和演化模型.     

星系中心大质量黑洞及潮汐瓦解恒星事件

黑洞潮汐瓦解恒星事件(Tidal Disruption Events,TDE)是星系中心黑洞瓦解进入其潮汐瓦解半径内的恒星并吸积恒星碎片物质而产生的一种剧烈辐射耀发现象.TDE的能谱和光变特征中蕴含了中心黑洞和被瓦解的恒星的信息,为我们证实和普查宁静星系中的黑洞,研究其参数、吸积过程和喷流产生、以及核区星际介质等提供了可能.TDE还可能提供中等质量黑洞和双黑洞存在的证据.TDE的观测和理论已成为一个新开辟的天体物理研究领域,但目前的进展受制于探测到事件太少(尤其是在X射线波段),且观测数据普遍质量不高.TDE的发生率很低,要探测大样本的事例需要监测足够大的空间体积.爱因斯坦探针卫星(Einstein Probe,EP)覆盖了0.5–4 keV的软X射线波段(接近TDE耀发时的辐射峰值能段),具有大视场以及高灵敏度,非常利于对TDE的探测.预期爱因斯坦探针卫星每年可以发现约几十至上百例TDE,其中有约10例或更多具有相对论性喷流特征.这将使我们可以获得较为完备、具有统计意义的TDE的样本,为进一步研究黑洞的存在和统计性质、增长和演化、发现中等质量黑洞和大质量双黑洞等提供了新的途径.     

新型黑洞

在半个世纪以前,受到爱因斯坦相对论的影响,黑洞被想象成小得像一个奇点那么大。今天,黑洞作为宇宙的一个基本组成部分被天文学家接受。在黑洞“标准模式”里,它们被分成两类:恒星类和特大类。现在,经过科学家的努力工作,发现有新的类型:中等类。新的研究结果提供了有力的、虽然不是决定性的证据,证明这种黑洞确实存在。惟一的问题是,标准模式不能解释这种类型的黑洞。恒星类黑洞包括那些遍布大部分星系的普通黑洞。一个垂死的恒星在它自身的引力下会发生坍塌,体积变得非常小,而密度变得非常大,这     

对一类黑洞视界温度的研究

恒星演化到晚期的归宿是白矮星、中子星或黑洞，在形成黑洞时，如果黑洞质量分布不具有球对称性，月存在质量多极矩，这将导致黑洞视界面上出现高温现象，甚至在某些点出现异常温度的情况。     

播种生命的黑洞

黑洞是一个黑窟窿,一只吞噬兽,它曾被认为会像蛀虫一样慢慢地吞噬着整个宇宙,最终成为宇宙的终结者。如今,黑洞可能摇身一变,摆脱昭彰的臭名,变成一个伟大的"生命播种者"。恶魔在天边     

先秦"动·之(其)·名"结构的重新考察

在前人研究的基础上本文对先秦“动·之(其)·名”结构作了重新考察,进一步论证了“之”可作领格,“其”可作宾格。认为在某种条件下,“其”也可等于“之”,“取类动词·其·名”和“取类动词·之·名”一样,属于等效双宾结构。     

天鹅座X-1中的恒星级黑洞的新测量

对恒星级黑洞的研究是当前天体物理学最重要的课题之一.过去几十年,天文学家通过对X射线双星的观测与来自双黑洞并合产生的引力波信号,确定了一些恒星级黑洞并确定了它们的一些物理性质.最近,一个团队重新测定了X射线双星天鹅座X-1的精确距离,并在此基础上确定了其中的黑洞V1357 Cyg的质量、自转及其他重要性质.这项新的研究表明V1357 Cyg的质量为(21.2±2.2) M_⊙,是截至目前被发现的质量最大的位于X射线双星中的黑洞.它的质量挑战了当前的大质量双星演化模型.未来对类似的位于X射线双星中的黑洞的精确测量将进一步加深人们对恒星演化模型与恒星级黑洞物理性质的理解.