银河系中心的黑洞群

<正>科学家们预测在银河系中心存在数以万计的黑洞,这些黑洞的存在可能会对天体物理学产生深远的影响……长期以来,天文学家预测在银河系的中心潜藏着一群黑洞。如今,他们第一次发现了这些黑洞。科学家们了解到,在星系中心有一个质量超大的黑洞,它比太阳大数百万倍,周围簇拥着质量不等的较小黑洞。在巨大引力的作用下,普通恒星及其塌缩后产生的残骸——中子星和白矮星等     

前沿

正测黑洞质量新方法被发现超大质量黑洞是宇宙中最极端的物体,尽管天文学家已经有一些方法来间接获取黑洞的质量,但这些方法都有所局限。在一项新的研究中,来自美国的研究人员发现吸积盘发出的闪烁光芒可以揭示超大黑洞的质量。这一发现提供了一种用光学观测来了解超大黑洞质量的新方法,而且这种技术不仅适用于黑洞,也适用于某些小而致密的天体,如白矮星。     

发现“质量异常”的中子星和黑洞

现代恒星演化理论认为如果一颗恒星的质量比太阳大得多(12 ?10 0倍太阳质量)、则在它们演化的最后阶段终将会猛烈地爆发成为一颗超新星.爆发后残留下来的核心其质量在1.4至3倍太阳质量时它将成为中子星,而大于3倍太阳质量坍缩得更紧密的核心它将成为黑洞.虽然已在银河系内发现了一些中子星和黑洞,但前者的质量大体上接近太阳的1.35倍,后者的质量不小于5倍太阳的质量.可见,就坍缩星的质量而言,1.4～5倍太阳质量是一个空隙.　　现在,美国加州大学圣地牙哥分校的DawnGelino和新墨西哥州立大学的ThomasHarrison用新墨西哥州阿帕奇波因特天文台…     

最大宇宙黑洞

最近,日本和芬兰的科学家发现了迄今为止质量最大的宇宙黑洞。该黑洞的质量是太阳的180亿倍,比之前发现的最大质量的黑洞还要大6倍。在这个黑洞周围还有一个较小质量的黑洞高速环绕旋转。     

离奇的灰洞

<正>对于一个不懂万有引力和弯曲时空的人来说,黑洞已经足够离奇。最近,霍金又提出,黑洞并不存在,灰洞才存在。如果一个物体(天体)有足够大的质量,那么,在万有引力的作用下,它最终会坍缩成黑洞,这是连光也看不见一缕的神奇天体。通常,这种天体的质量非常大,至少有三个太阳那么重。如果黑洞是"黑"的,那它可能将永存下去,因为它不会发射任何东西,包括光,也就没有消耗。不过在1974年,霍金指出,因为神奇的量子效应,黑洞并不"黑"。它会缓慢地辐射光以及其他粒子,只是速度很慢很慢。一     

太阳的伴星

麻省理工学院的E. R. 哈里逊最近宣称,太阳可能有着至今尚未发现的伴星。这个伴星可能是在太阳周围轨道上运转的白矮星或红矮星;根据情况看来,中子星或黑洞的可能性也是有的。宇宙中已知有很多“双星”,两颗恒星相互环绕着旋转,其中较明亮的是主星,较暗的称为伴星。啥里逊的推论是根据对5个脉冲星的分析得出的。脉冲星一般的电磁波     

前沿

正1天文学家测定7?300万光年外黑洞质量天文学家们成功测定了7 300万光年之外一个超大黑洞的质量,测量数据显示这个黑洞的质量约为6.64亿倍太阳质量。此次测量达成了史无前例的高精确度。天文学家们表示,这项工作将帮助他们确定宇宙中大型星系的命运,帮助他们以更高的精度测定另一组关键数据,即黑洞所在星系的总质量和黑洞本身质量的比值。     

最小的黑洞

美国航空航天局（NASA）天文学家发现了直径大约只有15英里的黑洞，是目前发现的最小的黑洞。天文学家认为，恒星要形成黑洞的质量下限约为1．7～2．7个太阳质量之间。之前发现的最小黑洞大约是6．3个太阳质量，高于理论下限。而此次发现的黑洞只有3．8个太阳质量，这为更小黑洞的猜想找到了证据。     

600万年不“进食”的超大黑洞

<正>近期,哈勃望远镜在银河系中央发现了一个超大质量的黑洞,它已有近600万年不曾"进食"了。上一次"用餐"时,该黑洞吞下了大量气体,结果打了一个大大的"嗝",吐出了相当于200万颗太阳质量的巨大"气泡"。自那以后,该黑洞就不曾进食,直到如今,它体内的物质仍在不断外涌,在银河系中央上下翻腾涌动,其中还     

恒星最后的辉煌

<正>在这幅由美国宇航局(NASA)的哈勃太空望远镜拍摄的图像中,一颗像我们太阳一样的恒星,展示了其璀璨无比的"最后的辉煌"。它在生命即将结束时,不断地将外层气体猛烈地向外抛射出去,在恒星残留的内核周围形成一个茧状物,发出的紫外线闪耀出美丽的光芒。最后这个茧状物中心的一个白点,被称为白矮星。我们的太阳在最终燃烧殆尽,遭到同样的命运之前,还将继续燃烧50亿年。     

引力波与黑洞

2015年9月14日,LOGO探测到来自两个质量分别为29个太阳质量和36个太阳质量的黑洞并合产生的引力波。这是人类第一次探测到黑洞并合事件,也是第一次探测到来自宇宙的引力波信号。那么,什么是引力波？什么是黑洞？它们是怎么发生碰撞的？碰撞后又发生了什么？本文将做出解释。     

首张黑洞照片诞生——谈黑洞的前生今世

1905年和1916年爱因斯坦分别提出了狭义相对论和广义相对论,这不仅改变了人类对宇宙的认识而且还深深地影响了我们的日常生活,其中广义相对论一个著名的预言就是黑洞。目前,天文学家发现几乎每个星系中心都存在一个百万到百亿个太阳质量的巨型黑洞,而且每个星系中可能还存在上亿个恒星级黑洞。中等质量黑洞是否存在目前还不确定。黑洞存在的间接证据已经有很多,但人类更渴望直接看到黑洞的面目。黑洞虽然本身并不发光,但可以将吸积物质的引力能通过吸积盘变成辐射,从而被我们看到。北京时间2019年4月10日21时,事件视界望远镜项目在比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京和美国华盛顿全球六大城市同步举行新闻发布会,公布人类获得的首张黑洞照片。这张照片摄自梅西耶87(M87)星系中心的黑洞,重约60亿太阳质量,距离地球5 600万光年,由全世界横跨几大洲近10台毫米波望远镜(或阵列)进行联网观测,项目团队包括来自中国科学院上海天文台等单位的10余名中国成员。可以说"人类首张黑洞照片"是继2016年发现引力波之后人们寻找到的爱因斯坦广义相对论最后一块缺失的拼图。本文还对未来中国在黑洞研究方面的重大项目做了简单介绍和展望。     

人类首次在黑洞超软谱态下发现相对论性喷流

 致密天体吸积过程中相对论喷流的形成机制,是天体物理学的基础问题之一。理论上虽然很难回答这个问题,但对于 微类星体相对论喷流的观测,在现象上给出了规律：对于辐射出超软Ｘ射线的天体,相对论喷流是无法产生的。对于河外 星系M81中超软极亮X射线源(M81 ULS1)的光谱观测表明,蓝移的宽Hα发射线,是重子物质相对论喷流的证据。喷流的进 动导致发射线随时间变化,其投影速度约为光速的17%,这与微类星体的原型SS433极为相似。这种相对论喷流不可能起 源于白矮星,而是起源于中子星或黑洞,这与M81 ULS1的超软X射线光谱相矛盾。X射线超软源中相对论喷流的发现,打 破以往对喷流形成的理论认知。处在超爱丁顿吸积状态,并拥有光厚吸积盘外流的黑洞,可以用来解释这种超软谱态与相 对论喷流的共存现象。     

黑洞信息佯谬：落入黑洞的信息丢失了吗？

黑洞信息佯谬自提出至今已困扰理论物理学家近50年。揭秘黑洞信息佯谬是研究量子引力理论的一个重要途径。最近,物理学家在半经典引力理论下给出了黑洞蒸发过程的佩奇曲线,这表明在黑洞蒸发过程中确实释放了信息,从而证实无任何的信息丢失,这也宣告着黑洞信息问题的解决。文章以时间顺序来介绍黑洞信息佯谬研究的历史和现状。     

黑洞——开启“多信使”天文学的新时代

黑洞是宇宙中最为神秘的天体,很长时间内它只存在于理论假设当中。随着现代天文学的发展,如今已经获得了很多关于黑洞存在的相关证据。特别是随着引力波和中微子探测技术的发展,我们不仅可以通过电磁辐射,而且可以通过其他"信使"来了解黑洞,从而真正开启多信使天文学的新时代。     

深基坑出碴方案比选

深基坑出碴在一些情况下会成为制约工期的关键因素,尤其是复杂地形条件下,在首先满足工期的前提下,还要综合考虑现有机械情况、技术条件和经济效益以及其他作业干扰,这使得深基坑出碴变得更加复杂。文章通过准朔铁路黄河特大桥工程特点,对几种深基坑出碴方案进行了分析对比,综合考虑后选择了履带吊出碴方案。     

奇特的小行星——灶神星

灶神星(Vesta)是小行星主带的最大成员之一。主带的最大成员--谷神星(Ceres)已归类为矮行星,灶神星也是候选的矮行星。不同于其他类型的小行星,灶神星是很奇特的。灶神星的光谱跟HED 陨石相似,因而推断它是该群陨石的母体。在灶神星族小行星和V 型小行星中,其他小行星都很小,可认为它们是灶神星受撞击而抛出的碎块。跟含水的谷神星不同,灶神星是缺水的火成岩石星,因此,它们倍受关注。为揭示谷神星和灶神星的奥秘,美国专门发射黎明号(Dawn)飞船去探测它们,现在已完成了环绕灶神星一年多的探测,正在飞往谷神星途中。黎明号飞船所摄的灶神星图像令人大为震惊,其南极区有两个大陨击盆地,证实了它曾受到巨大撞击所抛出碎块成为有关的小行星和陨石,并且造成其赤道区的大沟槽。灶神星有相似于类地行星的核、幔、壳结构和早期演化史,可能是遗留的原行星(protoplanet),因而,对灶神星的研究将有助于了解类地行星的起源和早期演化等问题。     

解读天鹅座X-1最新参数测量结果

1964年发现的天鹅座X-1是人类历史上第一颗可观测到的恒星级黑洞,它持续不断地吸引着天文学家的目光。精确测量该系统的参数有利于天文学家加深理解天鹅座X-1的物理性质,并有助于对恒星演化作出更好的限制。2011年,首次全面测量天鹅座X-1系统的质量、距离、自旋等参数;2021年,包括国家天文台在内的国际合作团队再次对该系统进行精确测 量,全面更新了系统参数。文章详细介绍天鹅座X-1的质量、距离、自旋三个参数的测量方法,以及2011和2021年两次精确测量的结果,并讨论了最新的测量结果对恒星及双星演化的启示。     

LIGO发现引力波:一个新时代的起点

2015年9月14日,激光干涉引力波天文台(LIGO)探测到来自两个恒星质量黑洞并合所产生的引力波信号GW150914。这是一个划时代的发现,正式标志着人类探索宇宙的脚步步入了一个新的纪元。本文就什么是引力波、如何探测引力波,即这次探测相关的种种细节进行了分析与讨论。     

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。