銀河系新地圖顯示,地球與銀心黑洞距離比1985年數(shù)據(jù)要小
12月7日,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,科學(xué)家在阿貝爾2261(Abell 2261)星系團(tuán)中,發(fā)現(xiàn)了因2個(gè)星系并合,而產(chǎn)生的2個(gè)超大質(zhì)量黑洞并合事件的線索。研究人員推測(cè),阿貝爾2261星系團(tuán)中心的星系包含著一個(gè)超大質(zhì)量黑洞,其質(zhì)量堪比宇宙中已知的一些最大質(zhì)量的黑洞。
宇宙中兩只巨大的“猛獸”相互吞噬,這一驚人的發(fā)現(xiàn),最初的線索卻來自星系中“弱小”的恒星:該星系核中恒星數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論預(yù)期;星系中最密集的恒星距離星系中心超過2000光年(1光年約為94600億千米)。研究人員認(rèn)為,正是由于兩大黑洞并合,與周圍恒星發(fā)生相互作用,才造成了這一現(xiàn)象。
在銀河系的中心,也有著一個(gè)超大質(zhì)量黑洞,此前曾有天文學(xué)家繪制了一張全新的銀河系中天體位置和速度圖。這張地圖顯示,銀河系中心超大質(zhì)量黑洞距離地球約為25800光年。這比國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)于1985年所采用的官方數(shù)據(jù)27700光年還要近。隨著測(cè)量時(shí)間的變化,地球與銀河系中心黑洞的距離越來越近,這是否意味著地球正在朝黑洞墜落?黑洞吞噬天體的“魔爪”究竟能延伸多遠(yuǎn)?
根據(jù)黑洞質(zhì)量,科學(xué)家把它分為3類:恒星質(zhì)量黑洞、中等質(zhì)量黑洞和超大質(zhì)量黑洞。
超大質(zhì)量黑洞是如何誕生的?“其實(shí)它的形成原因目前并不能完全確定。有一種說法是多個(gè)小質(zhì)量的黑洞,相互并合成質(zhì)量稍微大一點(diǎn)黑洞后,再通過吸附周圍物質(zhì),就長(zhǎng)成了超大質(zhì)量黑洞。”中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員茍利軍表示,關(guān)于超大質(zhì)量黑洞的形成還有許多解釋,就連是否存在并合過程都有不同的說法。
“也有可能是一團(tuán)物質(zhì)極為豐富的氣體直接塌陷形成了幾萬倍太陽質(zhì)量或者幾十萬倍太陽質(zhì)量的黑洞,然后不斷吸附周圍物質(zhì),使得其質(zhì)量越來越大,形成了星系或類星體中心的超大質(zhì)量黑洞。”茍利軍表示。
在此次研究中,日本國(guó)家天文臺(tái)(NAOJ)通過天體測(cè)量目錄創(chuàng)建了一張銀河系中天體位置和速度圖。其中第一份天體測(cè)量目錄包含了99個(gè)天體的數(shù)據(jù)。
值得注意的是,這幅銀河系新地圖顯示,太陽運(yùn)動(dòng)的速度比想象中要快7000米/秒。此外,地球與銀河系中心超大質(zhì)量黑洞之間的距離比之前認(rèn)為的要近1900光年。
這是否表明,地球正在向銀河系中心超大質(zhì)量黑洞“前行”?研究人員明確表示,對(duì)此沒有必要擔(dān)心,因?yàn)樽钚聰?shù)據(jù)并沒有表明我們這顆星球正在朝黑洞墜落,它只是意味著現(xiàn)在有了一個(gè)更準(zhǔn)確的銀河系模型。
從這份新地圖來看,地球雖然與銀河系中心黑洞人馬座A*的距離更近了,但是地球仍位于銀河系的“郊區(qū)”。
“在相對(duì)較遠(yuǎn)的距離上,黑洞除了有引力效果,其實(shí)它表現(xiàn)出來的狀態(tài)跟其他天體沒有太大的差別。只有在非常近的距離上,它才會(huì)有比較大的破壞力。”茍利軍說。
那么黑洞的“魔爪”到底能伸到哪里?我們可以將超大質(zhì)量黑洞想象成一只昏昏欲睡的巨獸,當(dāng)恒星與它距離過近時(shí),巨獸就會(huì)蘇醒,將恒星當(dāng)作大餐吞噬掉,這個(gè)過程中會(huì)發(fā)生潮汐瓦解事件。
“在潮汐瓦解距離外,恒星是安全的?!逼埨娕e了一個(gè)例子,假如把太陽換成一個(gè)同等質(zhì)量的黑洞,它的潮汐瓦解距離很有可能就在目前人類所知的太陽表面附近。那么,即便像金星這樣距離太陽很近的天體,也“無福消受”黑洞的破壞力。
2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的獲得者,德國(guó)科學(xué)家賴因哈德·根策爾和美國(guó)科學(xué)家安德烈婭·蓋茲因,在銀河系超大質(zhì)量黑洞周圍發(fā)現(xiàn)了一些非常靠近黑洞的恒星,通過觀測(cè)這些恒星的軌跡,他們推斷出銀河系中心黑洞的質(zhì)量。他們指出,只有恒星接近超大質(zhì)量黑洞破壞半徑的時(shí)候,才有可能被它“吞噬”。
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