科学家发现:物质以接近三分之一的光速奔向黑洞_科技

发布日期:2020-09-16 06:41   来源:未知   阅读:

在越过视界之后,没有什么能逃出黑洞。虽然黑洞的深度可能永远是个谜,但天文学家可以观察他们周围的区域。在9月3日发表的一篇论文中一组研究人员第一次发现一团物质以近三分之一的光速直接落入一个遥远的黑洞。

上图显示了混沌吸积的样子:至少有两个未对齐的吸积盘,以及撕裂了磁盘的物质环,围绕着一个超大质量的黑洞。

这些观测来自欧洲航天局太空轨道上的xmm-Newton X射线天文台,观测对象(PG 211+143)是位于一个星系中心的4000万太阳质量超大质量黑洞,距离我们大约10亿光年远。观测对象是一个塞弗特星系(Seyfert galaxy),这意味着它在其中心有一个明亮的,活跃的吸食黑洞,从周围吸入气体和尘埃。莱斯特大学的肯?庞特领导的研究人员发现从该物质中接收到的X射线光以光速的30%(每秒90,000公里)进入黑洞。“我们能够跟踪地球大小的物质群大约一天,因为它被拉向黑洞,加速到三分之一的光速,然后被黑洞吞没。”

这一事件为早期超大质量黑洞发展得如此之快提供了证据。

传统的黑洞在中心有一个紧凑的、质量巨大的物体,周围环绕着一个热气盘。这源于这样一个事实:由于黑洞与其所承载的质量相比如此之小,与之相抵触的物质不可能一下子就被挤进黑洞-相反,它会形成一个漩涡状的圆盘,就像水流入排水沟,最终接近黑洞而落入其中。当物质从外盘向视界移动时,它就失去了引力势能,引力势能被转化为天文学家可以观察到的辐射。

这种被称为“混沌吸积”的过程可能会出现在星系中心的超大质量黑洞等物体中,这些黑洞可以产生大量物质,特别是在生命早期或与其他星系的密切相互作用之后。随着时间的推移,混沌吸积可以减缓超大质量黑洞的自旋,这将使黑洞更容易吞食物质,并迅速生长-并且发光-这是这些天体在早期宇宙中观察到的特征。

理论和模型考虑的事实是,物质可以从任何方向落向黑洞。也许不只是一个磁盘,多个错对齐的吸积盘可以作为物质流形成。然后物质可以“撕开”这些圆盘,形成物质环,如果它们碰撞,抵消它们的自转,允许物质直接流入黑洞-就像天文学家观察到的那样。

在传统理论中,假设吸积盘内物质的轨道与黑洞自身的自旋对齐,形成一个单一的圆盘。但考虑到这一点,这一观察结果令人费解。

特别的是,当首次发现黑洞时,从初始距离到黑洞大小的20倍,从最初的距离看,这种下坠的气体没有旋转-它的移动方式与在黑洞周围发光的较大吸积盘不同。混沌规则

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