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​最黑暗与最明亮的

作者:苗千

2018-02-03·阅读时长4分钟

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( 超新星ASASSN-15lh爆发情形想象图。该图示意了从超新星宿主星系中一颗距离ASASSN-15lh约1万光年的行星上观看ASASSN-15lh爆发的情景 )

天文学家们执著地寻找宇宙中各种新奇的天体,就像是小孩子们热爱收集各种各样新奇的玩具,每一个发现都能够让他们感到兴奋不已。在宇宙中最为黑暗的天体当属黑洞,它们凭借引力作用可以吸收周围的一切物质,甚至包括光,因此显得尤为漆黑恐怖。而另一方面,超新星可以算得上是宇宙中最为明亮的一种天体,这种由死亡的恒星塌缩而成的天体一旦发生爆炸,过程短暂而灿烂,一颗超新星爆发的光芒甚至可以在瞬间盖过整个星系。

天文学家们把黑洞按照质量大致分为三类,一种是恒星质量的黑洞,它们由死亡的大恒星塌缩而成,而后逐渐吸收周围的物质,质量大约是太阳质量的几十倍;还有一种超大型黑洞,这种黑洞的质量通常在百万个太阳质量以上,它们大多居住在星系的中心,成为维系整个星系结构的关键,例如银河系中心的Sagittarius A*黑洞质量就相当于400万个太阳质量;但是在这两者之间,还有一种此前仅存在于理论上的黑洞——中等质量黑洞,没有被天文学家发现,以至于这种类型的黑洞是否真正存在都成了一个被热烈讨论的话题。

黑洞因为吸收其周围一切物质和光线的特性,无法被直接观察到,天文学家们通常只能通过观察其周围受到它的引力作用影响的天体、气体和灰尘的运动轨迹来发现黑洞存在的迹象。想要寻找中等质量的黑洞,天文学家把注意力集中在寻找超亮X射线源上面。在理论上,如果一个中等质量的黑洞能够与另外一个天体形成一个相互环绕运行的双星系统,黑洞就会不断地从它的伴星吸收物质,逐渐形成一个高亮度的吸积盘,这些物质会被逐渐加热到极高的温度,因而发射出高亮度的X射线。在理论上超亮X射线源发射出的X射线的强度在恒星级黑洞与超巨型黑洞之间,正是一个中等质量黑洞存在的标志。

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苗千

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