【宇宙之謎】數百個「嬰兒」黑洞,在宇宙中表現出詭異行為,迅速脈動令人困惑

天空之城 2021/02/08 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城

 

當我們抬頭仰望夜空,看到的星星大部分都是恒星。這些恒星距離我們非常遙遠,所以觀測起來相對位置幾乎不會發生變化,故而被稱為恒星。

恒星並不「恒」,它們其實是會運動的,而且壽命也不是無限長的。不僅如此,它們連亮度都處於變化中。

相比之下,恒星所組成的星系似乎要相對穩定一些。每個星系包含著幾百億甚至一萬億顆恒星,雖然有些恒星會發生亮度的變化,但是綜合起來看是一部分變暗的同時另一部分在變亮,所以星系的總體亮度幾乎是不變的。

想要看到星系級別的亮度變化,是非常不容易的,其變化的時間尺度遠遠超過了一個人類的壽命。不過,最近天文學家們在宇宙中竟然發現了數百個亮度變化非常明顯的星系,其變化時間尺度竟然只有幾年,實在令人匪夷所思。

射電星系

根據目前的研究,科學家發現,宇宙中大部分星系的核心都有一個超大質量黑洞,這些黑洞影響著星系的成長和演化。有一些超大質量黑洞相對比較穩定,它們周圍沒有太多可吞噬的物質,所以比較安靜。還有一些超大質量黑洞則有著豐富的食物可以饕餮,在自己的周圍形成了巨大的吸積盤,還向外釋放出非常強大的輻射。

在吞噬的時候,吸積盤以接近光速的速度繞黑洞旋轉,同時在黑洞的兩極有大量的高能粒子沿著自轉軸的方向從南北兩極噴射到宇宙空間,這就是所謂的相對論性噴流。隨著這些粒子被噴射得越來越遠,也逐漸向外擴散,形成類似於蘑菇雲或者瓣葉的形狀。

擁有這種超大質量黑洞的星系,就是所謂的射電星系。它們的直徑小則幾百光年,大的甚至有數百萬光年。對於如此龐大的星系來說,想要產生明顯的變化,需要的時間自然也是天文數字。

對於天文學家們來說,有一個問題困擾了他們許久,那就是有些射電星系的瓣葉結構非常大,有一些則相對比較小。對於這個現象,科學家們認為可能產生於兩種情況。

第一種情況,這是因為相對論性噴流遇到了黑洞周圍一些未被觀測到的緻密物質,阻礙了它們的前進。對於這個現象,又可能來自於兩種情況,一種是黑洞附近相對較小的區域內有較高密度的物質作為這種阻力存在,另一種猜想是存在阻力的范圍比較大,不過密度相對較低;

另外還有一種情況,也可能導致這個現象:之所以會出現這種瓣葉結構,是因為產生它的機制發生的時間不長,所以它們還沒有來得及傳播到那麼遠。

(圖片說明:武仙座A中心超大質量黑洞噴射出來的射電瓣葉)

靠顏色來區分

經過長期的觀測,天文學家們總結出了規律。他們發現,通過射電天文學的觀測,還是可以區分射電星系到底是否年輕的。利用GLEAM專案在20個不同的射電頻率下所觀測到的資料,通過「顏色」對射電星系進行區分,其中紅色代表的是比較古老的射電星系,藍色所代表的則是年輕的射電星系。

這種顏色不是絕對意義上的顏色,而只是用來反映射電頻率的。古老的射電星系擁有較低的頻率,和可見光中的紅色相類似;相對應的,年輕的射電星系頻率較高,所以用頻率同樣比較高的藍色來標示。

內容未完結點擊第2頁繼續瀏覽
用戶評論
搶先看最新趣聞請贊下麵專頁
你可能會喜歡