300年前苏醒的黑洞

日本天文学家最近发现了一个300年前突然苏醒的黑洞，而且它已经开始“狼吞虎咽”。黑洞位于银河系中央，原来一直处于沉睡状态。距地球约26000光年的它就是“人马座A星”，是一个质量为太阳的400万倍的“怪物”。日本天文学家利用欧洲航天局的“XMM-牛顿轨道望远镜”和美、日两国的X射线卫星发现，     

前沿

正科学家发现迄今持续最久的超大质量黑洞十几年前,天文学家首次发现来自一个超大质量黑洞的X射线准周期震荡信号——"黑洞的心跳"。十几年后,天文学家发现这个信号仍在持续。这个特殊的黑洞是一个距离地球6亿光年,具有2百万个太阳质量的超大质量黑洞。目前,科学家正对多颗卫星的数据进行深入分析,并与银河系内的小质量黑洞作对比,以期获得对黑洞附近的物理过程有更深刻的理解。     

白洞,真的存在吗?

大多数人或许只听说过黑洞,但却很少有人知道白洞。听到"白洞"这个词,很容易将它与黑洞联系起来。现实生活中,我们认为"白"与"黑"互为反义词,那么,天文学中的黑洞与白洞也是相对的吗?答案当然是肯定的。我们都知道,黑洞是一个具有巨大胃口的宇宙"怪物",在它的史瓦西半径面上连光都无法逃脱,一旦物质掉落其中,就将永远消失在宇宙之中。正因为它的史瓦西半径内连光都无法逃脱,因此在任何地方看黑洞它始终都是黑色的,但是我们可以通过它产生的强大引力以及周围恒星的运动来判断是否存在黑洞,当然,利用"引力透镜"也能发现大型黑洞的存在。那么是否存在一个与黑洞性质相反的天体——白洞呢?     

从黑洞到灰洞

<正>从人们意识到黑洞的存在至今,黑洞一直是天文学家及物理学家最关注的领域之一。可就在大半年前,霍金突然说,黑洞并不存在,它其实应该是灰洞。不过,从黑洞到灰洞的道路似乎并不通畅,甚至也许根本不存在这样的路。可是就我看来,霍金的理论并没有任何计算支持,通篇文章只是文字,所以非常值得怀疑。我们在这篇文章中主要谈黑洞,最后提及灰洞,因为灰洞是还没有被验证的理论概念。照这么说,黑洞被验证了?是的,黑洞被间接验证了。为什么说间接?因为根据定义,黑洞是"黑"的,不会发光,也不能被望远镜直接看到,所以只能间接验证。黑洞并不绝对"黑":第一,黑洞周围被其吸进去     

发现迄今最小且最近地黑洞

正天文学家最近发现了有记录以来最小,也是迄今为止发现的最接近地球的黑洞。他们将其命名为"独角兽"。一方面是由于它是很独特的黑洞,另一方面是由于它被发现于独角兽座(又称"麒麟座")。"独角兽"距离地球1500光年(仍然位于银河系内),虽然其质量大约是太阳的3倍,但对于一个黑洞来说却太小。目前,宇宙中已被发现的小质量黑洞数量还很少。     

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     

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。     

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     

一个星团,两个黑洞？

<正>宇宙中谁最"自私"?也许非黑洞莫属,它似乎永远不知道怎样与他人共存共生。不过,如今发现的两个黑洞却对此说"不"!黑洞是不台群的:它们不但从环绕的恒星那里吞噬气体,而且根据理论,它们还会将另外一个相对弱小的黑洞"赶"出自己的家园。然而令人意想不到的是,如今天文学家却在一个星团中,发现了两个独立的黑洞!非典型星团所有银河系中的星团都是很久以前形成的,短命的大型恒星死亡而变成了黑洞。这些黑洞的质量比星团内任何一颗仍然发光的恒星都要大,因此会下沉到星团的中心处。在那里,较为强大的黑洞会利用其巨大的引力将其他黑洞一一驱逐到偌大的星系空间,以保证在一个星团中只有一个黑洞系统。因此,人们长期以来的共识是,一个典型的球     

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。     

黑洞与黑洞“不黑”

18世纪末,随着物理学和天文学的发展,科学家们从理论上提出了黑洞概念。黑洞立刻显示出巨大魅力,历经大约两个世纪,人们对它的兴趣始终不减。这里,我们主要对黑洞"黑"与"不黑"方面的物理内涵及存在黑洞的有关证据做进一步的探讨。一、黑洞的概念1783年,英国一位业余天文爱好者迈克尔给卡文迪许写了一封信。在信中,他根据牛顿引力推测:一个直径比太阳大500倍,密度和太阳一样的球体,其逃逸速度可能超过光速,这可能     

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     

一星系黑洞“消化不良” 喷出大堆物质

<正>英国皇家天文学会称,在离地球2 000多万光年的地方,一个星系中央的超大质量黑洞发生"消化不良",打着"饱嗝"向星际空间喷出一大堆物质。这个星系编号为NGC5195,它有一个较大的同伴NGC5194,两者由引力束缚在一起。此前已观测到它们附近有两个X射线弧,据称这是NGC5195星系中央的黑洞"打嗝"形成的。包括银河系在内,几乎所有星系中央都有一个超大质量的黑洞,吸引吞噬周边一切物质。     

黑洞把恒星撕成碎片

正当一颗恒星过于接近一个黑洞时,黑洞的超强引力所导致的超强潮汐力会把恒星撕碎。在这类被称为"潮汐破坏"的事件中,一些恒星碎片被以极高速甩出,余下的碎片则坠回黑洞。这导致一种特征明显、可持续数年的X射线辐射。科学家最近观测到了发生在一个星系(它距离地球大约2.9亿光年)中的一次潮汐破坏事件,这也是过去十年中发     

"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.     

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     

最小的黑洞也厉害得很

科学家最近说,他们已经发现了迄今已知最小的黑洞,它就位于我们所在的银河系中,其质量不超过太阳的4倍,直径仅24000米（只相当于一个大城市）,因此堪称“迷你黑洞”。不过,就算这么小的黑洞,其巨大的引力也足以把任何一个靠近它的人拉伸成一根“意大利面条”。科学家推测,这个微型黑洞的力量恐怕要比位于星系中央的那些大型黑洞还强大。     

落入黑洞后,宇航员会怎么死去

<正>近几年来,自杀现象有越发严重之势。不过,我们今天要谈的"自杀"却是一种试验,一种基于物理和数学形式的试验,或者说是宇宙中的黑洞试验。它试图解决一个悖论——黑洞火墙是否存在?这涉及到一个根本矛盾:该放弃的,是广义相对论,还是量子力学?2012年3月,美国科维理研究所的弦论专家约瑟夫·波尔钦斯基(Joseph Polchinski)教授开始思考这样一个"自杀"问题:当宇航员落入黑洞后会发生什么。答案很显然,他一定会死。但是,他会以一种怎样的方式死亡?不同的理论给出了两个截然不同的描述。     

磁星悄然登场

在宇宙天体家族中,说起谁最"厉害",那么非黑洞莫属.它有着强大的引力,可以把任何身边的物质都抢夺过来,收归自己所有.它的物理性质,每一项都远远超出我们的认知.若是问起谁是"厉害"程度仅次于黑洞的天体,人们似乎还摸不着头脑,但会想到密度这个问题,黑洞无限大的引力就是因为它有着无限大的密度.从这个角度看,密度次之的中子星应该是第二"厉害"的天体.     

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。