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最大質量的“超級黑洞”

其中(zhong)一(yi)(yi)個(ge)(ge)位(wei)于NGC 3842星系(xi)(xi)中(zhong)，其距(ju)離我們(men)3.2億(yi)光年之遙，該星系(xi)(xi)是獅子(zi)座星系(xi)(xi)群中(zhong)的一(yi)(yi)個(ge)(ge)最為明(ming)亮的天體，通過凱克望遠鏡等的觀(guan)測(ce)證實了NGC 3842星系(xi)(xi)中(zhong)黑洞(dong)達(da)到(dao)了97億(yi)倍太陽質量(liang)。另一(yi)(yi)個(ge)(ge)黑洞(dong)位(wei)于NGC 4889星系(xi)(xi)中(zhong)，其距(ju)離我們(men)大(da)約(yue)3.35億(yi)光年，是后(hou)發星座中(zhong)一(yi)(yi)個(ge)(ge)最為明(ming)亮的天體，其擁(yong)有(you)的黑洞(dong)質量(liang)與前者相當，甚至更(geng)大(da)。

旋轉最快的黑洞

黑(hei)洞(dong)通常(chang)都會(hui)以(yi)(yi)非同(tong)尋常(chang)的(de)(de)速度(du)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)，并(bing)影響到周(zhou)圍(wei)宇宙空間的(de)(de)結(jie)構，一個被命名為GRS 1915+105的(de)(de)黑(hei)洞(dong)位于天鷹座方向，距離地(di)球(qiu)大約(yue)3.5萬光年(nian)，以(yi)(yi)每(mei)秒950轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)以(yi)(yi)上的(de)(de)速度(du)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)。圖(tu)中顯示了黑(hei)洞(dong)在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)與不旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)情況下周(zhou)圍(wei)時空的(de)(de)變化，對于沒有旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)黑(hei)洞(dong)，白色區域(yu)較大，而右邊旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)黑(hei)洞(dong)的(de)(de)白色區域(yu)較小(xiao)，從這點(dian)可(ke)以(yi)(yi)推測旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)黑(hei)洞(dong)的(de)(de)氣體可(ke)以(yi)(yi)距離事件視界非常(chang)近的(de)(de)軌道運行，因此其(qi)半(ban)斤也更(geng)小(xiao)一些。

典型中等質量黑洞

科學(xue)家們認為黑洞(dong)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)可(ke)劃分為三個等(deng)級，即大質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)黑洞(dong)、中型(xing)黑洞(dong)、以及小型(xing)黑洞(dong)，當然在(zai)(zai)(zai)幾(ji)乎(hu)每一(yi)個星系核(he)心都潛伏(fu)的(de)(de)一(yi)個質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)達到百(bai)萬計或者數(shu)十億倍太陽(yang)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)黑洞(dong)，質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)較小的(de)(de)黑洞(dong)可(ke)達到數(shu)倍太陽(yang)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)。在(zai)(zai)(zai)銀(yin)河系中央(yang)，科學(xue)家認為這(zhe)里存在(zai)(zai)(zai)一(yi)個質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)超過(guo)400萬倍太陽(yang)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)黑洞(dong)。美國宇航局雨(yu)燕X射(she)線天文觀測衛星發現在(zai)(zai)(zai)NGC 5408中存在(zai)(zai)(zai)掛怪異的(de)(de)X射(she)線源(yuan)，存在(zai)(zai)(zai)一(yi)個115.5天的(de)(de)周(zhou)期循環。

宇宙中漫游的“流浪黑洞”

當星(xing)系(xi)發生碰(peng)撞時(shi)，黑(hei)洞(dong)可能在(zai)碰(peng)撞中被踢出星(xing)系(xi)，在(zai)宇宙空間中開始(shi)漫(man)游旅(lv)程(cheng)。科(ke)學家發現的(de)第一個(ge)(ge)流(liu)浪(lang)黑(hei)洞(dong)被命(ming)名(ming)為(wei)SDSSJ0927+2943，它的(de)質量大約為(wei)太陽質量的(de)6億倍，并以(yi)(yi)每小時(shi)590萬英(ying)里（約為(wei)950萬公里每小時(shi)）的(de)速(su)度四(si)處漂(piao)流(liu)，研究人員推測(ce)可能有數以(yi)(yi)百(bai)計的(de)流(liu)浪(lang)黑(hei)洞(dong)漂(piao)移至銀(yin)河系(xi)。圖中顯示的(de)為(wei)藝(yi)術(shu)家構想(xiang)的(de)一個(ge)(ge)流(liu)浪(lang)黑(hei)洞(dong)從一個(ge)(ge)球(qiu)狀(zhuang)星(xing)團附近通(tong)過的(de)景象。

“最明亮”的黑洞

盡管(guan)黑(hei)洞(dong)的(de)引力可(ke)(ke)以使得光(guang)線(xian)都無(wu)法逃脫，但(dan)是黑(hei)洞(dong)可(ke)(ke)以組成類(lei)星(xing)體(ti)的(de)核心結構，而類(lei)星(xing)體(ti)卻(que)是宇宙中(zhong)最(zui)強大、而且最(zui)有活力的(de)天體(ti)。本張(zhang)圖(tu)顯(xian)示(shi)了在2003年哈勃空間望遠鏡拍攝的(de)類(lei)星(xing)體(ti)3C 273的(de)圖(tu)像，右邊的(de)圖(tu)詳細揭示(shi)了類(lei)星(xing)體(ti)的(de)一(yi)些(xie)關鍵信(xin)息，從圖(tu)像中(zhong)可(ke)(ke)以看書中(zhong)央(yang)較為明亮的(de)光(guang)線(xian)被阻擋了一(yi)部分。

最為古老的黑洞

科學家們發(fa)現了可(ke)謂是最(zui)為古老(lao)的(de)(de)黑(hei)(hei)洞，其被(bei)命名為ULAS J1120+0641，其出生的(de)(de)年代僅僅在宇宙大(da)爆炸之(zhi)后的(de)(de)7.7億年，而宇宙大(da)爆炸被(bei)認(ren)為發(fa)生于(yu)137億年前，因此這(zhe)個黑(hei)(hei)洞堪(kan)稱最(zui)古老(lao)的(de)(de)黑(hei)(hei)洞。圖(tu)中是藝(yi)術(shu)家繪制的(de)(de)ULAS J1120+0641黑(hei)(hei)洞的(de)(de)景象(xiang)，其質(zhi)量是太(tai)陽(yang)質(zhi)量的(de)(de)20億倍(bei)。同時，這(zhe)也是在早期宇宙中發(fa)現的(de)(de)最(zui)遙(yao)遠以及(ji)最(zui)明亮(liang)的(de)(de)類星體。該圖(tu)由(you)歐洲南方天(tian)文臺(tai)提供。

神奇的“子彈射擊”黑洞

科學家發現編號為H1743-322的黑(hei)洞似乎在方向噴(pen)射(she)“子(zi)彈”，這些被(bei)黑(hei)洞噴(pen)射(she)出來的高速物質是(shi)電離氣體團塊，在黑(hei)洞的吸(xi)積(ji)盤上被(bei)反向噴(pen)射(she)出來，酷似黑(hei)洞在“打嗝”。研究(jiu)人員認為黑(hei)洞噴(pen)射(she)出的電離氣體團塊可對星(xing)系中的恒星(xing)以及行(xing)星(xing)產生影(ying)響，甚至也可能(neng)影(ying)響星(xing)系中的電磁場環境。

“黑洞吞噬者”

在(zai)NGC 3393星系(xi)(xi)中(zhong)存(cun)在(zai)著兩個(ge)異常(chang)活躍的黑(hei)洞(dong)，科學家認為其(qi)中(zhong)存(cun)在(zai)兩個(ge)較小黑(hei)洞(dong)合并的事(shi)件(jian)(jian)，這兩個(ge)黑(hei)洞(dong)由于距離(li)太(tai)近，而其(qi)中(zhong)一個(ge)黑(hei)洞(dong)正在(zai)消耗并吞(tun)噬另一個(ge)黑(hei)洞(dong)所存(cun)在(zai)星系(xi)(xi)的核心物質。本(ben)項觀測首(shou)次發現了兩個(ge)黑(hei)洞(dong)的合并事(shi)件(jian)(jian)，研究人員通過是(shi)同美國宇(yu)航局錢(qian)德拉(la)X射線空(kong)間望遠鏡(jing)探測到的兩個(ge)黑(hei)洞(dong)一個(ge)具(ju)有3000萬(wan)倍太(tai)陽質量。

宇宙中最小的黑洞

到(dao)目前為止，科學家們發現了質量(liang)(liang)最小(xiao)(xiao)的(de)黑(hei)(hei)洞少于三(san)倍太陽質量(liang)(liang)，可謂是個(ge)“小(xiao)(xiao)個(ge)頭的(de)宇宙怪物”，這顆黑(hei)(hei)洞被命名為IGR J17091-3624，接(jie)近理論(lun)上(shang)黑(hei)(hei)洞質量(liang)(liang)的(de)最小(xiao)(xiao)值。雖然這個(ge)黑(hei)(hei)洞具有相對(dui)而言(yan)非(fei)常(chang)小(xiao)(xiao)的(de)質量(liang)(liang)，但美國(guo)宇航局的(de)錢德拉X射線空(kong)間(jian)望遠(yuan)鏡卻能探測到(dao)異常(chang)快的(de)噴(pen)射流(liu)，在恒星級黑(hei)(hei)洞中算是最快的(de)，速度相當(dang)于光速的(de)3%，即每小(xiao)(xiao)時2000萬英(ying)里(li)，或者約為每小(xiao)(xiao)時3200萬公(gong)里(li)。

平坦的黑洞

由于(yu)黑(hei)洞(dong)距離地球非常遙(yao)遠，科學(xue)家很難收(shou)集到一些(xie)關(guan)鍵(jian)性的(de)(de)(de)線索，這些(xie)信息可以幫助研究人員(yuan)解決許多圍繞黑(hei)洞(dong)的(de)(de)(de)謎團(tuan)。然(ran)而，研究人員(yuan)閑雜(za)試圖揭開平坦黑(hei)洞(dong)的(de)(de)(de)神秘屬性。黑(hei)洞(dong)擁有(you)強大的(de)(de)(de)引(yin)力(li)，即便是(shi)光(guang)都無法逃脫，如果物質(zhi)墜入事(shi)件(jian)視界之(zhi)內，那(nei)么將在黑(hei)洞(dong)的(de)(de)(de)引(yin)力(li)作用下(xia)跌落其中，而科學(xue)家們在實(shi)驗(yan)室中通過光(guang)纖(xian)創造了人工的(de)(de)(de)事(shi)件(jian)視界，研究所謂的(de)(de)(de)霍金輻(fu)射是(shi)如何逃逸出(chu)黑(hei)洞(dong)的(de)(de)(de)。