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     

黑洞的吸积过程

正黑洞在宇宙中是普遍存在的。观测表明,宇宙中大部分星系中心都存在一个质量在几十万到几十亿倍的太阳质量的超大质量黑洞,而每个星系中都存在几千万个恒星级质量的黑洞。黑洞吸积是指黑洞周围的气体在黑洞引力的作用下向黑洞下落的物理过程。这一过程会释放出很强的辐射,并伴随着物质外流。现代天体物理的许多重要分支都是以黑洞吸积作为其理论基础的,包括活动星系核、伽玛射线暴、黑洞X     

射电宁静的活动星系核的光变研究进展

一部分星系的核区存在剧烈的非恒星活动起源的多波段电磁辐射,这类星系被称为活动星系,其核心称为活动星系核.一般认为,超大质量黑洞(其质量是数百万倍乃至数百亿倍太阳质量)通过其强大的引力吸积周围气体形成的吸积盘是活动星系核的中心引擎.理解这一物理过程和测量超大质量黑洞的物理参数,对认识强引力场下的磁流体物理、超大质量黑洞的宇宙增长历史和活动星系核的反馈以及宇宙大尺度结构形成有重要的意义.多波段连续谱的光变(即光度随时间的变化行为)是活动星系核的鲜明特征,可以被用来从时域的角度测量宇宙学距离上的活动星系核的中心引擎的结构、尺寸和超大质量黑洞的质量以及自旋.本文介绍了活动星系核光变行为的基本概念,概述利用光变研究活动星系核物理过程和测量超大质量黑洞质量等方面的主要进展,并对活动星系核的光变研究领域进行展望.     

科学家发现矮星系包含巨大质量黑洞 证实超大质量黑洞早于星系形成

[科技日报]据美国物理学家组织网报道,科学家在西雅图召开的美国天文学会会议上报告说,在一个由恒星组成的小型矮星系中,他们发现了一个超大质量黑洞,其质量是太阳的100万倍。这是超大质量黑洞早于星系形成的     

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,     

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.     

“准备了16年,爱因斯坦广义相对论的预测终获验证”

正据英国《卫报》7月30日消息,人类首次观测到一颗恒星在银河系中心超大质量黑洞附近加速,它也成为目前观测到的最接近黑洞的恒星。为了这一观察,天文学家已悉心准备了16年,该结果成功验证了爱因斯坦广义相对论的预测。天文学家认为,绝大部分星系     

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     

Q:超新星爆炸产生的黑洞是怎么发出伽马射线暴的,电磁波不是不能逃离黑洞吗?

正A:"电磁波不能逃离黑洞"这个说法不严谨。黑洞有一个视界面,在视界面以内的电磁波不能逃脱黑洞,而在视界面以外的电磁波可以脱离黑洞。许多星系中心都有大质量黑洞甚至超大质量黑洞,但我们依然可以看到这些星系辐射出的电磁波,因为这些光都是黑洞视界面之外的电磁波。伽马暴、超新星、恒星级黑洞之间的关系很复杂:一部分伽马射线暴(以下简称"伽马暴")与黑洞有关,另外一部分与黑洞无     

远红外亮类星体的研究进展

远红外亮类星体是极亮红外星系中具有I型活动星系核光谱特征的天体,光学光谱研究表明它们在光学波段的辐射主要由中心活动星系核主导,其中心超大质量黑洞的质量为107~108M☉,且有超爱丁顿吸积率.与光学选类星体相比,远红外亮类星体在远红外波段存在明显的辐射超出,这可能是由其核区周围~1 kpc尺度内的星暴活动(恒星形成率约为几百M☉yr-1)加热尘埃造成.对分子气体进行观测发现远红外亮类星体的宿主星系中存在约109~1010M☉的分子气体,这些分子气体可以为黑洞和核球的增长提供"原料".几乎所有远红外亮类星体都处于富气星系并合的晚期,是极亮红外星系向光学选类星体演化的过渡天体.     

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．     

高龄星系造星能力为何下降?

正在年轻星系中,恒星产生的速度非常快。但随着星系的成长,其造星能力却渐渐下降,直至不再产生新的恒星。一项于2018年1月1日发表在Nature上的研究显示,星系中恒星形成活动何时停止仅与位于其中央的黑洞质量有关。黑洞质量越大,星系的造星能力下降越快。实际上,天体物理学家们早就发现,在星系演化的模型中必须引入黑洞的反     

星际物质对动态球对称带电黑洞非热辐射影响的研究

恒星内部依次进行的核反应促使恒星不断地演化 ,恒星演化到晚期的归宿将成为白矮星、中子星或黑洞 ,如果核能耗尽的晚期恒星经过物质抛射过程后的质量大于 3倍太阳质量 ,则简并的中子压力也将抵档不住引力的坍缩 ,星体将继续坍缩成黑洞 .自 1 974年Ｈａｗｋｉｎｇ提出任何黑洞都会产生辐射以来 ,人们为了探测黑洞进行了一系列的研究工作[1～ 4] .在理论研究方面 ,对稳态黑洞和动态黑洞的研究 ,特别是在对动态黑洞的热辐射和非热辐射研究方面取得的结果 ,促进了黑洞物理学的研究与发展 .在观测方面 ,自 2 0世纪 70年代以来 ,人们用各种可能的…     

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.     

黑洞理论的回顾与置疑

对在牛顿理论基础上提出的黑洞概念进行了介绍 ,比较详细地阐述了建立在广义相对论和弯曲空 时量子场论基础上的黑洞理论及恒星演化理论。在此基础上 ,对大质量恒星演化成黑洞的理论观点提出了相反的观点     

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.     

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．     

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。     

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。     

来自黑洞的信息

浩瀚的宇宙中也有类似的"回收站"。这就是被人们称为"黑洞"的天体,它们是由超大恒星演变而来的。它们静静地潜伏在幽暗的太空里,将一不留神踏入禁区的天体一口咬住,撕得粉碎,吞进肚子。在一般情况下,从回收站中删