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最大質量的“超級黑洞”

其(qi)中一個(ge)(ge)位(wei)(wei)于NGC 3842星(xing)系(xi)中，其(qi)距離我(wo)們(men)(men)3.2億光(guang)年之遙，該星(xing)系(xi)是(shi)獅子(zi)座(zuo)星(xing)系(xi)群中的(de)一個(ge)(ge)最(zui)為(wei)明亮的(de)天(tian)體，通過凱克望遠鏡(jing)等的(de)觀(guan)測證(zheng)實了NGC 3842星(xing)系(xi)中黑(hei)洞(dong)達到了97億倍太陽質量。另一個(ge)(ge)黑(hei)洞(dong)位(wei)(wei)于NGC 4889星(xing)系(xi)中，其(qi)距離我(wo)們(men)(men)大約3.35億光(guang)年，是(shi)后發(fa)星(xing)座(zuo)中一個(ge)(ge)最(zui)為(wei)明亮的(de)天(tian)體，其(qi)擁有的(de)黑(hei)洞(dong)質量與前者相當，甚(shen)至更大。

旋轉最快的黑洞

黑(hei)洞通常(chang)(chang)都會以非同尋(xun)常(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)速(su)度旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)，并(bing)影(ying)響到周圍宇宙空間的(de)(de)(de)(de)結構，一個被命名為GRS 1915+105的(de)(de)(de)(de)黑(hei)洞位于(yu)天(tian)鷹(ying)座方(fang)向，距離(li)地球大約(yue)3.5萬(wan)光年(nian)，以每秒(miao)950轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)以上的(de)(de)(de)(de)速(su)度旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)。圖中顯(xian)示了黑(hei)洞在旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)與不旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)情(qing)況下周圍時空的(de)(de)(de)(de)變化，對于(yu)沒有旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)(de)黑(hei)洞，白(bai)色(se)區域較大，而右邊旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)黑(hei)洞的(de)(de)(de)(de)白(bai)色(se)區域較小，從這點可以推(tui)測旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)黑(hei)洞的(de)(de)(de)(de)氣體可以距離(li)事件視界非常(chang)(chang)近的(de)(de)(de)(de)軌道運行(xing)，因此其半斤也(ye)更小一些。

典型中等質量黑洞

科(ke)學(xue)家(jia)(jia)們認(ren)為黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量可(ke)劃分為三(san)個等級，即大質(zhi)(zhi)量黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)、中型黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)、以及小型黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)，當然(ran)在(zai)幾乎每一個星(xing)系核(he)心都潛伏的(de)(de)一個質(zhi)(zhi)量達到(dao)百萬計或者數十億(yi)倍太陽(yang)(yang)質(zhi)(zhi)量的(de)(de)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)，質(zhi)(zhi)量較小的(de)(de)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)可(ke)達到(dao)數倍太陽(yang)(yang)質(zhi)(zhi)量。在(zai)銀河系中央，科(ke)學(xue)家(jia)(jia)認(ren)為這里存(cun)在(zai)一個質(zhi)(zhi)量超過400萬倍太陽(yang)(yang)質(zhi)(zhi)量的(de)(de)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)。美國宇航局(ju)雨燕X射線天(tian)文觀測衛星(xing)發現(xian)在(zai)NGC 5408中存(cun)在(zai)掛怪異的(de)(de)X射線源，存(cun)在(zai)一個115.5天(tian)的(de)(de)周期循環。

宇宙中漫游的“流浪黑洞”

當星(xing)(xing)系(xi)發(fa)(fa)生(sheng)碰撞(zhuang)時，黑(hei)(hei)洞(dong)可能在碰撞(zhuang)中(zhong)(zhong)被踢出星(xing)(xing)系(xi)，在宇宙空間中(zhong)(zhong)開(kai)始(shi)漫游旅程。科學家(jia)發(fa)(fa)現的第一(yi)個流(liu)浪(lang)黑(hei)(hei)洞(dong)被命名為SDSSJ0927+2943，它的質量大約為太(tai)陽(yang)質量的6億倍，并以每小時590萬英里（約為950萬公里每小時）的速度四處漂(piao)流(liu)，研(yan)究(jiu)人(ren)員推(tui)測可能有數以百計的流(liu)浪(lang)黑(hei)(hei)洞(dong)漂(piao)移至銀河系(xi)。圖(tu)中(zhong)(zhong)顯示(shi)的為藝術家(jia)構(gou)想的一(yi)個流(liu)浪(lang)黑(hei)(hei)洞(dong)從一(yi)個球狀星(xing)(xing)團附近通過的景象。

“最明亮”的黑洞

盡管黑洞的(de)(de)引力(li)可(ke)以使得光線都無法(fa)逃脫，但(dan)是黑洞可(ke)以組成類(lei)(lei)星(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)核心結構，而類(lei)(lei)星(xing)(xing)體(ti)卻(que)是宇宙中(zhong)最強大、而且(qie)最有(you)活(huo)力(li)的(de)(de)天體(ti)。本張圖顯示了在2003年哈勃空(kong)間望遠鏡拍(pai)攝的(de)(de)類(lei)(lei)星(xing)(xing)體(ti)3C 273的(de)(de)圖像，右邊的(de)(de)圖詳細揭示了類(lei)(lei)星(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)一(yi)些關鍵信息(xi)，從圖像中(zhong)可(ke)以看(kan)書中(zhong)央較為明(ming)亮(liang)的(de)(de)光線被阻擋了一(yi)部分。

最為古老的黑洞

科學家(jia)們發(fa)(fa)(fa)現(xian)了可謂是(shi)最(zui)為古老的(de)(de)黑洞，其被命名為ULAS J1120+0641，其出(chu)生(sheng)的(de)(de)年(nian)代(dai)僅僅在宇宙(zhou)(zhou)大爆炸之后的(de)(de)7.7億(yi)年(nian)，而宇宙(zhou)(zhou)大爆炸被認為發(fa)(fa)(fa)生(sheng)于137億(yi)年(nian)前，因(yin)此(ci)這個黑洞堪稱最(zui)古老的(de)(de)黑洞。圖中是(shi)藝(yi)術家(jia)繪制的(de)(de)ULAS J1120+0641黑洞的(de)(de)景象，其質(zhi)量是(shi)太陽質(zhi)量的(de)(de)20億(yi)倍。同時，這也是(shi)在早期宇宙(zhou)(zhou)中發(fa)(fa)(fa)現(xian)的(de)(de)最(zui)遙遠(yuan)以及(ji)最(zui)明亮的(de)(de)類星體(ti)。該(gai)圖由歐洲(zhou)南方天文臺提(ti)供。

神奇的“子彈射擊”黑洞

科學家發現編號為(wei)(wei)H1743-322的(de)黑(hei)洞(dong)似乎(hu)在方向噴射“子彈”，這(zhe)些被(bei)黑(hei)洞(dong)噴射出(chu)來的(de)高(gao)速物質是電離(li)(li)氣體團塊(kuai)，在黑(hei)洞(dong)的(de)吸積盤上被(bei)反向噴射出(chu)來，酷似黑(hei)洞(dong)在“打嗝”。研究(jiu)人員認(ren)為(wei)(wei)黑(hei)洞(dong)噴射出(chu)的(de)電離(li)(li)氣體團塊(kuai)可對(dui)星(xing)系中(zhong)的(de)恒星(xing)以(yi)及(ji)行星(xing)產生影響，甚(shen)至(zhi)也可能影響星(xing)系中(zhong)的(de)電磁場環境。

“黑洞吞噬者”

在(zai)NGC 3393星系中(zhong)存在(zai)著兩個(ge)(ge)異常活躍的(de)(de)(de)黑洞(dong)(dong)，科(ke)學家認為(wei)其中(zhong)存在(zai)兩個(ge)(ge)較小黑洞(dong)(dong)合并的(de)(de)(de)事(shi)(shi)件，這兩個(ge)(ge)黑洞(dong)(dong)由(you)于距離太近，而其中(zhong)一(yi)個(ge)(ge)黑洞(dong)(dong)正在(zai)消耗并吞噬另一(yi)個(ge)(ge)黑洞(dong)(dong)所存在(zai)星系的(de)(de)(de)核心(xin)物質。本項觀測(ce)首次發現了兩個(ge)(ge)黑洞(dong)(dong)的(de)(de)(de)合并事(shi)(shi)件，研究人員通(tong)過是同美國宇航局錢(qian)德拉X射線(xian)空(kong)間望(wang)遠鏡探測(ce)到的(de)(de)(de)兩個(ge)(ge)黑洞(dong)(dong)一(yi)個(ge)(ge)具有(you)3000萬倍太陽質量(liang)。

宇宙中最小的黑洞

到目前(qian)為止，科學家們(men)發現了質(zhi)量(liang)(liang)最(zui)小(xiao)(xiao)的(de)黑洞(dong)(dong)少(shao)于三倍(bei)太陽質(zhi)量(liang)(liang)，可謂是個“小(xiao)(xiao)個頭(tou)的(de)宇(yu)宙怪物”，這顆黑洞(dong)(dong)被(bei)命名(ming)為IGR J17091-3624，接近(jin)理論上黑洞(dong)(dong)質(zhi)量(liang)(liang)的(de)最(zui)小(xiao)(xiao)值。雖然這個黑洞(dong)(dong)具有相對而言非(fei)常小(xiao)(xiao)的(de)質(zhi)量(liang)(liang)，但美國宇(yu)航局的(de)錢(qian)德(de)拉X射線空間望遠鏡卻能(neng)探測到異常快的(de)噴射流，在恒星級黑洞(dong)(dong)中算是最(zui)快的(de)，速度相當于光速的(de)3%，即(ji)每(mei)小(xiao)(xiao)時2000萬英里，或者約為每(mei)小(xiao)(xiao)時3200萬公里。

平坦的黑洞

由于黑(hei)(hei)(hei)洞(dong)距(ju)離地球非(fei)常遙(yao)遠，科學家很難(nan)收集到(dao)一些(xie)關鍵性的(de)(de)線索(suo)，這(zhe)些(xie)信息(xi)可以幫助研究人(ren)(ren)(ren)員解決許多圍繞(rao)黑(hei)(hei)(hei)洞(dong)的(de)(de)謎團(tuan)。然而(er)，研究人(ren)(ren)(ren)員閑雜試圖(tu)揭開平(ping)坦(tan)黑(hei)(hei)(hei)洞(dong)的(de)(de)神秘屬性。黑(hei)(hei)(hei)洞(dong)擁有強大的(de)(de)引(yin)力(li)(li)，即便(bian)是(shi)光都無法(fa)逃脫，如(ru)果物質(zhi)墜入(ru)事(shi)件視(shi)界(jie)之內(nei)，那么將在黑(hei)(hei)(hei)洞(dong)的(de)(de)引(yin)力(li)(li)作(zuo)用下跌落(luo)其中，而(er)科學家們在實驗室中通過光纖創造了人(ren)(ren)(ren)工的(de)(de)事(shi)件視(shi)界(jie)，研究所謂(wei)的(de)(de)霍金輻(fu)射是(shi)如(ru)何逃逸出黑(hei)(hei)(hei)洞(dong)的(de)(de)。