【科學科普】黑洞不再神秘,2020年,我們在黑洞研究領域取得了10大突破

天空之城 2021/01/05 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知识不会,只是姿势不对;科学凡此种种,用人话讲才能听懂【科學科普】系列,带你探索宇宙万象

文/天空之城

 

在這個剛剛過去的2020年,科學界迎來了許多重大的突破。尤其是在天文領域,人類不僅實現了多個航太事業的里程碑,還在天體研究中迎來了多個重大的飛躍。尤其是在宇宙中最詭異天體——黑洞方面,科學家們同樣收穫頗豐。那麼,在2020年,人類在黑洞領域都取得了哪些突破呢?

諾貝爾物理學獎

首先不得不提的,就是2020年諾貝爾物理學獎頒給了在黑洞研究領域做出傑出貢獻的三位科學家。

首先就是羅傑·彭羅斯,瑞典皇家科學院認為,他「發現黑洞的形成是廣義相對論的重要預言」,獲得了今年1/2的物理學獎。遺憾的是,和他一起從事相關研究的著名物理學家斯蒂芬·霍金已經不在,錯過了這個殊榮。

另外1/2的物理學獎,被萊因哈德·根澤爾和安德里亞·格茲平分,這是為了獎勵他們在銀河系中心發現了一個緻密天體,也就是我們所說的超大質量黑洞人馬座A*。

原初黑洞的秘密

既然提到了霍金,就不得不說到他在黑洞領域的另一個預言,那就是原初黑洞。霍金曾經指出,在宇宙大爆炸初期,由於當時宇宙的壓力和溫度極其恐怖,因此足以使一些物質被擠壓成非常小的黑洞。這種黑洞可能達到10億噸,半徑和質子、中子差不多大,這就是所謂的原初黑洞。

理論上來說,原初黑洞會在霍金輻射的原理下迅速蒸發,但也有人認為今天的宇宙中仍然遍佈著原初黑洞,而它們就是我們所認為的暗物質。這種理論看似有點道理,但是證據非常有限,科學家們將在未來幾年深入觀測,最終證實或證偽這個理論,但原初黑洞本身的理論仍然廣為接受。

超大尺寸黑洞

看過了最小的黑洞,再看看最大的黑洞。迄今為止,人類發現的最巨大黑洞名為TON 618,質量是太陽的660億倍左右。但是在2020年9月,有科學家提出了宇宙中可能有一種超大尺寸黑洞(Super-duper-size black hole),其中甚至可能有達到10000億倍太陽質量的個體,這個質量甚至堪比一個星系!

研究人員認為,這種黑洞屬於另一種原初黑洞,也是形成於宇宙大爆炸時期。如果我們想找到這種黑洞,可以嘗試觀測宇宙微波背景輻射的引力透鏡效應,通過光線的偏折程度發現這種恐怖的天體。

最激烈的黑洞相撞

除了兩種極端質量的黑洞之外,科學家們已經發現的黑洞分為兩類,一類是質量小於太陽100倍的恒星級黑洞,另一類是質量大於太陽100萬倍的超大質量黑洞。從理論上來講,宇宙中勢必存在一種介於二者之間的中等質量黑洞,但是科學家們多年以來從未發現過這種天體,這也成了黑洞研究的一個未解之謎。

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