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最大質量的“超級黑洞”

其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)一個(ge)位于NGC 3842星(xing)系(xi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，其(qi)(qi)距離我們3.2億光年之(zhi)遙，該星(xing)系(xi)是獅子(zi)座星(xing)系(xi)群中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的一個(ge)最為明亮的天(tian)體(ti)，通過凱(kai)克望遠(yuan)鏡等(deng)的觀測證(zheng)實(shi)了NGC 3842星(xing)系(xi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)黑洞達到了97億倍太陽(yang)質量。另一個(ge)黑洞位于NGC 4889星(xing)系(xi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，其(qi)(qi)距離我們大(da)約3.35億光年，是后發星(xing)座中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)一個(ge)最為明亮的天(tian)體(ti)，其(qi)(qi)擁有的黑洞質量與前(qian)者相當，甚至(zhi)更大(da)。

旋轉最快的黑洞

黑洞(dong)通常(chang)都(dou)會以(yi)非(fei)同尋常(chang)的(de)(de)(de)(de)速度(du)旋轉(zhuan)，并(bing)影響到周圍(wei)宇(yu)宙空(kong)間的(de)(de)(de)(de)結構，一個被命名為GRS 1915+105的(de)(de)(de)(de)黑洞(dong)位于(yu)天鷹座方向，距離地球大(da)約3.5萬光年，以(yi)每秒950轉(zhuan)以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)速度(du)旋轉(zhuan)。圖中(zhong)顯示了黑洞(dong)在旋轉(zhuan)與(yu)不旋轉(zhuan)情況(kuang)下周圍(wei)時空(kong)的(de)(de)(de)(de)變化，對(dui)于(yu)沒有旋轉(zhuan)的(de)(de)(de)(de)黑洞(dong)，白色(se)(se)區(qu)域較(jiao)大(da)，而右邊旋轉(zhuan)黑洞(dong)的(de)(de)(de)(de)白色(se)(se)區(qu)域較(jiao)小，從這點可(ke)以(yi)推測旋轉(zhuan)黑洞(dong)的(de)(de)(de)(de)氣體可(ke)以(yi)距離事(shi)件視界非(fei)常(chang)近的(de)(de)(de)(de)軌道運(yun)行，因此其半(ban)斤也(ye)更小一些。

典型中等質量黑洞

科學家們認為黑(hei)(hei)(hei)(hei)洞(dong)的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)可(ke)劃分為三個(ge)等級，即大質(zhi)量(liang)(liang)(liang)黑(hei)(hei)(hei)(hei)洞(dong)、中型黑(hei)(hei)(hei)(hei)洞(dong)、以(yi)及小(xiao)(xiao)型黑(hei)(hei)(hei)(hei)洞(dong)，當(dang)然(ran)在(zai)(zai)幾乎每(mei)一(yi)個(ge)星系(xi)核心都潛伏的(de)(de)一(yi)個(ge)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)達到百萬(wan)(wan)計(ji)或者數十億(yi)倍(bei)太(tai)陽質(zhi)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)黑(hei)(hei)(hei)(hei)洞(dong)，質(zhi)量(liang)(liang)(liang)較小(xiao)(xiao)的(de)(de)黑(hei)(hei)(hei)(hei)洞(dong)可(ke)達到數倍(bei)太(tai)陽質(zhi)量(liang)(liang)(liang)。在(zai)(zai)銀河(he)系(xi)中央(yang)，科學家認為這里存在(zai)(zai)一(yi)個(ge)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)超過400萬(wan)(wan)倍(bei)太(tai)陽質(zhi)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)黑(hei)(hei)(hei)(hei)洞(dong)。美國(guo)宇航局雨燕(yan)X射(she)(she)線(xian)天文觀(guan)測衛星發(fa)現在(zai)(zai)NGC 5408中存在(zai)(zai)掛(gua)怪異(yi)的(de)(de)X射(she)(she)線(xian)源，存在(zai)(zai)一(yi)個(ge)115.5天的(de)(de)周期循環。

宇宙中漫游的“流浪黑洞”

當星系發(fa)生碰(peng)撞時(shi)，黑洞(dong)(dong)(dong)可能在碰(peng)撞中被踢出星系，在宇宙空間(jian)中開始漫游旅(lv)程(cheng)。科(ke)學家(jia)發(fa)現(xian)的(de)(de)第一個(ge)流(liu)浪黑洞(dong)(dong)(dong)被命名為(wei)SDSSJ0927+2943，它的(de)(de)質(zhi)量大約(yue)為(wei)太(tai)陽質(zhi)量的(de)(de)6億(yi)倍，并以每小時(shi)590萬英里（約(yue)為(wei)950萬公里每小時(shi)）的(de)(de)速度四處漂流(liu)，研究人員(yuan)推(tui)測可能有(you)數以百計(ji)的(de)(de)流(liu)浪黑洞(dong)(dong)(dong)漂移(yi)至(zhi)銀河(he)系。圖中顯示的(de)(de)為(wei)藝術家(jia)構(gou)想的(de)(de)一個(ge)流(liu)浪黑洞(dong)(dong)(dong)從一個(ge)球(qiu)狀星團附近通過(guo)的(de)(de)景象(xiang)。

“最明亮”的黑洞

盡管黑洞的(de)引(yin)力可以(yi)(yi)使得光線都無(wu)法逃脫，但是(shi)黑洞可以(yi)(yi)組成類星體的(de)核心結構，而類星體卻是(shi)宇宙(zhou)中(zhong)最強大、而且最有活力的(de)天體。本張(zhang)圖(tu)顯(xian)示(shi)了在(zai)2003年哈勃空間(jian)望遠鏡(jing)拍攝的(de)類星體3C 273的(de)圖(tu)像，右邊的(de)圖(tu)詳細揭示(shi)了類星體的(de)一些關鍵(jian)信(xin)息(xi)，從(cong)圖(tu)像中(zhong)可以(yi)(yi)看書中(zhong)央(yang)較為明亮(liang)的(de)光線被(bei)阻(zu)擋(dang)了一部分。

最為古老的黑洞

科學家們發(fa)現(xian)(xian)了可謂是最(zui)為古老的(de)(de)黑洞(dong)，其(qi)(qi)被命名為ULAS J1120+0641，其(qi)(qi)出生的(de)(de)年代僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)在(zai)宇(yu)宙(zhou)大(da)爆炸之后(hou)的(de)(de)7.7億(yi)年，而(er)宇(yu)宙(zhou)大(da)爆炸被認為發(fa)生于137億(yi)年前，因此這(zhe)個黑洞(dong)堪稱最(zui)古老的(de)(de)黑洞(dong)。圖中(zhong)是藝術(shu)家繪制的(de)(de)ULAS J1120+0641黑洞(dong)的(de)(de)景象，其(qi)(qi)質量(liang)是太陽(yang)質量(liang)的(de)(de)20億(yi)倍。同時，這(zhe)也是在(zai)早期(qi)宇(yu)宙(zhou)中(zhong)發(fa)現(xian)(xian)的(de)(de)最(zui)遙(yao)遠以及最(zui)明亮的(de)(de)類星體。該圖由歐洲南方天文臺提供。

神奇的“子彈射擊”黑洞

科學家發(fa)現(xian)編號為(wei)H1743-322的黑(hei)洞似(si)乎在方向噴(pen)射(she)“子彈”，這(zhe)些被(bei)黑(hei)洞噴(pen)射(she)出來(lai)的高速物質是電(dian)離(li)氣體團塊，在黑(hei)洞的吸積(ji)盤上被(bei)反向噴(pen)射(she)出來(lai)，酷似(si)黑(hei)洞在“打嗝”。研究人員認為(wei)黑(hei)洞噴(pen)射(she)出的電(dian)離(li)氣體團塊可對星系中(zhong)的恒星以及(ji)行星產生(sheng)影響，甚(shen)至也可能(neng)影響星系中(zhong)的電(dian)磁(ci)場環境(jing)。

“黑洞吞噬者”

在(zai)(zai)(zai)NGC 3393星系中存(cun)在(zai)(zai)(zai)著兩(liang)個(ge)異常活躍的(de)(de)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)，科學家認為(wei)其中存(cun)在(zai)(zai)(zai)兩(liang)個(ge)較小黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)合并的(de)(de)事件，這兩(liang)個(ge)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)由于距離太近(jin)，而(er)其中一個(ge)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)正(zheng)在(zai)(zai)(zai)消耗并吞噬另一個(ge)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)所(suo)存(cun)在(zai)(zai)(zai)星系的(de)(de)核心物質。本項觀(guan)測首次發現了兩(liang)個(ge)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)的(de)(de)合并事件，研究人員通過是同美國宇航局(ju)錢德拉(la)X射(she)線空(kong)間望遠鏡探測到的(de)(de)兩(liang)個(ge)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)一個(ge)具(ju)有3000萬倍(bei)太陽質量(liang)。

宇宙中最小的黑洞

到目前為止，科(ke)學家們(men)發現了質(zhi)量(liang)最小(xiao)的黑洞(dong)少于三倍太陽質(zhi)量(liang)，可謂是(shi)個(ge)“小(xiao)個(ge)頭的宇宙怪物(wu)”，這顆黑洞(dong)被(bei)命名為IGR J17091-3624，接近理論上黑洞(dong)質(zhi)量(liang)的最小(xiao)值。雖(sui)然這個(ge)黑洞(dong)具有相對而言非常小(xiao)的質(zhi)量(liang)，但美國宇航(hang)局(ju)的錢德拉X射(she)線(xian)空間望遠鏡卻能探測到異常快的噴射(she)流，在恒星級黑洞(dong)中算是(shi)最快的，速度相當于光速的3%，即每小(xiao)時2000萬英里，或者約為每小(xiao)時3200萬公里。

平坦的黑洞

由于黑(hei)洞距離(li)地球非常遙遠(yuan)，科(ke)學(xue)家很難收(shou)集到(dao)一些關鍵性(xing)的(de)(de)線索(suo)，這(zhe)些信息(xi)可以幫助(zhu)研究人員解決(jue)許多(duo)圍繞(rao)黑(hei)洞的(de)(de)謎團。然而(er)，研究人員閑雜試圖揭開平(ping)坦黑(hei)洞的(de)(de)神秘屬性(xing)。黑(hei)洞擁有強大的(de)(de)引力(li)，即便是光(guang)都(dou)無法逃脫，如果(guo)物質(zhi)墜入(ru)事件(jian)視(shi)界(jie)之內(nei)，那么將在(zai)黑(hei)洞的(de)(de)引力(li)作用下跌(die)落其中(zhong)，而(er)科(ke)學(xue)家們(men)在(zai)實(shi)驗(yan)室中(zhong)通過光(guang)纖(xian)創造了人工的(de)(de)事件(jian)視(shi)界(jie)，研究所謂的(de)(de)霍金(jin)輻射是如何逃逸出(chu)黑(hei)洞的(de)(de)。