从宇宙的黑暗部分到太阳系天体,如何通过X射线获取关键信息?
随着人类对宇宙探索的不断深入,我们开始对各类天体的演化过程更加了解,也对宇宙的构成有了清晰的轮廓。尽管这个看似熟悉的宇宙仍然充满着诸多未知,但至少我们知晓了宇宙的大部分物质都是黑暗的,且无法通过目前的任何技术实现对它的直接观测。
银河系中央的超大质量黑洞——人马座A*是一个对照平静的黑洞,大部分时间都保持低调,亮度转变幅度很小。然而最近,这个黑洞突然食量大增,吞噬大量星际气体和灰尘,周围区域的亮度也随之猛增。人马座A*为何突然食欲大增,科学家尚无法给出确切谜底。
恒星S0-2围绕银河系中央的超大质量黑洞运行。S0-2虽然没有坠落黑洞,但这种亲密接触可能导致黑洞食欲大增 加州大学洛杉矶分校银河中央研究团队的科学家示意,银河系中央的超大质量黑洞人马座A*正在享用一顿星际气体-灰尘超级大餐。不外,他们不知道人马座A*为何突然食欲大增。研究论文刊登在9月11日的《天体物理杂志通讯》上。 研究论文作者、加州大学洛杉矶分校的物理学和天文学教授安德里亚·盖兹指出:“我们对这个超大质量黑洞的研究已经有24个年头,此前从未观察到这种征象。通常情况下,这个黑洞异常平静,好像在节食一样。我们不知道是什么刺激了它的食欲。”
超大质量黑洞艺术概念图。这种黑洞被炙热坠落物质形成的吸积盘围绕,再往外即是一个多尘环面。黑洞的南北极还会喷射高速物质流,能够在太空中延伸极远的距离 2003年以来,研究人员在133个晚上对人马座A*举行了1.3万多次观察。他们借助夏威夷的W.M.凯克天文台和智利的欧洲南方天文台甚大望远镜阵列获取相关图像。5月13日,研究小组发现人马座A*“不能返回点”(一旦越过这个点,物质便永远无法逃走黑洞的引力)外部区域的亮度到达观察以来第二亮度的两倍。在2019年的另外两个晚上,科学家也观察到大幅度亮度转变。盖兹示意这三次转变都是“亘古未有”。 科学家们观察到的亮度是由落入人马座A*的气体和灰尘发生的辐射引起。这些发现促使他们提出一个疑问——这究竟是一次非比寻常的单一事宜照样活跃度显著提高的先兆?
甚大望远镜阵列 加州大学洛杉矶分校物理和天文学教授、论文合著者马克·莫里斯示意:“我们面临的一个疑问是,这个黑洞是否正进入一个新阶段。若是这个龙头已经拧开,气体坠落这个黑洞‘排水沟’的速率是否会在很长一段时期内一直增添?又或者我们不外是看到一些不同寻常的气团坠落时发生的‘烟花’。” 研究小组继续对这一区域举行观察,试图重新获取的图像中找到线索,以解答这个疑问。盖兹示意:“我们希望领会黑洞的生长以及若何星系和宇宙的演化。我们希望展现这个超大质量的亮度为何以及若何提高。”
夏威夷的W.M.凯克天文台 新研究发现立基于4月和5月凯克天文台在4个晚上对人马座A*的观察。这个黑洞周围区域的亮度始终处于转变之中,但这一时间段以及5月13日的猛烈转变让科学家感应难以想象。 研究论文主执笔人、加州大学洛杉矶分校天文学家图安•多(Tuan Do)示意:“那天晚上这个黑洞变得异常明亮,一开始我误以为是恒星SO-2,
人造重力版“星际飞船”设想:通过旋转的部分产生重力
重力问题仍旧是太空探索任务的一个绊脚石。为了解决这个问题,YouTube用户smallstars提出了“重力链星际飞船”(GLS)设想。GLS是SpaceX“星际飞船”的变种,能够提供人造重力。SpaceX是否对这一设想感兴趣,现在还是一个未知数。
由于我从未见过人马座A*这么亮过。但随后我意识到这个光源只能是人马座A*黑洞,这件事非比寻常。”
人马座A*艺术概念图 S0-2是一颗恒星,沿着人马座A*周围的一条周期16年的椭圆轨道运行。2018年夏日,这颗恒星与人马座A*距离到达最近。凭据科学家提出的假设,这种亲密接触改变了气体流向这个黑洞的方式。其结果是,更多气体坠落人马座A*,导致这个黑洞的流动幅度加大。 另一种可能性涉及到一颗名为G2的怪异天体。G2很有可能是一对双星,2014年与人马座A*距离到达最近。盖兹示意人马座A*可能剥离了G2的外层,这有助于展现为何人马座A*的亮度只在外部区域升高。莫里斯指出另一种可能性是,大型小行星被吸入这个黑洞,进而提高了亮度。
银河系中央,红圈为X射线双星,黄圈为其它X射线源,中央的蓝圈是人马座A* 人马座A*距地球大约有2.6万光年,不会对地球组成任何威胁。图安示意要想影响地球上的生命,它的辐射必须到达天文学家观察到的辐射强度的100亿倍。 《天体物理杂志通讯》还刊登了研究小组的第二篇论文,论述所谓的散斑全息手艺。这项手艺允许他们从人马座A*四周区域的24年观察数据中提取异常细微的信息并加以行使。7月25日,盖兹的研究小组在《科学》杂志揭晓论文,论述广义相对论在人马座A*四周区域接受的最为周全的测试。爱因斯坦的理论经受住此次磨练。基于对S0-2的研究发现,他们以为爱因斯坦是准确的,至少现在云云。
2013年9月14日,银河系中央的特大质量黑洞人马座A*发作规模伟大的X射线耀斑 盖兹的团队对3000多颗围绕人马座A*的恒星举行了研究。2004年以来,他们便借助由盖兹辅助研发的一项名为“自适应光学”的壮大手艺举行这方面的研究。自适应光学手艺能够实时修正地球大气层发生的扭曲效应。 散斑全息手艺允许科学家对自适应光学手艺上线前10年获取的数据举行改善。通过对这些数据举行重新剖析,研究小组得出一项惊人结论——人马座A*四周区域的亮度到达24年以来的最大值。盖兹说:“这就像对早期获取的图像举行镭射视力矫正手术。我们收集到相关数据,不仅解答了心中的一大疑问,同时还意外得出了其它一系列我们没有预料到,但同样令人兴奋的科学发现。”
原创文章,作者:菜鸡,如若转载,请注明出处:https://www.20on.com/8973.html