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            1号平台app-已知世界中最大的黑洞,出现在一个“不起眼”的小星系里

            admin 2019-09-06 199人围观 ,发现0个评论

            咱们都知道世界中现在已知的黑洞都是从超大质量恒星的逝世中诞生的。一颗太阳质量20倍或以上的恒星逝世时,发作的黑洞质量或许是太阳的3倍或以上。这些超大质量恒星其间心焚烧燃料的速度十分敏捷,寿数只要戋戋几十万年到几百万年不等!恒星逝世时中心的引力塌缩会炸毁一切物质,包括原子,原子核,乃至是夸克和胶子!这便是咱们最了解、也是现在已知的黑洞来历!今日咱们就一同寻觅下世界中咱们现在已知一般星系中和特别星体中质量最大的黑洞!

            原始大质量黑洞怎样来的

            当一颗恒星的质量到达太阳质量的100倍左右的时分,内部就会发作一种十分独特的现象。由于恒星的超大密度导致了整个恒星的燃料和热量对流很差,会在中心渐渐积累很多的能量,逐步使中心大部分的光子能量高达511 kev以上,这是一个十分重要的能量阈值。在这个能量下,当两个光子彼此磕碰时,能够自发地发作正负电子对。

            在一颗一般恒星中,例如咱们的太阳,向外的辐射压力和向内的引力彼此平衡,从而使恒星一向安稳的进行核聚变。可是所发作的辐射压力首要来自光速运动的光子,假如超大质量恒星的光子忽然自发地转变成运动速度较慢的物质和反物质粒子时,向外的辐射压力就会下降!恒星会在引力的效果下张狂的向内坍缩!

            带来的便是中心失控的聚变反应,这时中心所开释的能量将会炸毁整个恒星,或许关于大多数大质量恒星来说,质量的很大一部分将会崩塌1号平台app-已知世界中最大的黑洞,出现在一个“不起眼”的小星系里成黑洞!例如在离咱们最近的超大质量星团,狼蛛星云中的R136恒星将会发作以上的进程。

            咱们银河系中心黑洞怎样样?

            咱们知道世界存在了138亿年,有满足的时机创造出巨大的、超大质量的恒星,这些恒星也有满足的时刻阅历诞生、生计和逝世并成为黑洞。特别是在各大星系的中心,原始星团构成的黑洞也有满足的时刻发作兼并构成更大质量的黑洞。

            跟着时刻的推移,大多数星系的中心都因而进化出了超大质量黑洞,包括咱们银河系的黑洞,质量约为400万个太阳

            那么咱们怎样知道银河系中心黑洞的质量的?咱们能够经过调查许多经过准确辨认的恒星环绕银河系中心运转的轨迹来判别出银河系中心点至少有400万个太阳的质量!

            因而在世界中黑洞相对来说适当遍及,那么咱们银河系的黑洞会是咱们发现的最大黑洞吗?

            咱们需求知道的是,银河系中有2000亿到4000亿颗恒星,这意味着银河系中心的黑洞大约是星系总质量的0.1%。客观地说,这仅仅星系的一小部分,但却是一个十分巨大的数字。这样一说咱们应该能想到咱们银河系可不是世界中最大的星系,而咱们的黑洞实际上在超大质量尺度上较小的一端。

            梅西耶87(M87)中心黑洞质量高到让人咋舌

            那么哪里有巨大的星系巨兽呢?而离咱们相对较近的、最大的一个星系是梅西耶87,坐落室女座星系团中心的巨大星系!下图:

            相对论性喷流(英文:Relativistic jet)是来自某些活动星系、射电星系或类星体中心的强度十分强的等离子体喷流。这种喷流的长度可达几千乃至数十万光年。

            这是咱们“邻近”最大的星系,质量大约是银河系的200倍。上图中或许你现已发现了,在星系的中心向外延伸了一条亮堂的光带。这是一个大约5000光年长的相对论性物质喷流,以极高的能量和速度从星系的中心喷宣布来!

            咱们所知道的仅有能完结这一豪举的是一个比银河系中心黑洞要大得多的超大质量黑洞。那么咱们怎样知道M 87中心黑洞的质量呢?

            事实上,假如咱们想要丈量这个黑洞的质量,最好的方法便是用钱德拉x射线来观测。

            经过研讨甚大天线阵Very Large Array缩写为VLA)接收到的喷出物标明M87的中心有一个66亿个太阳质量的超大质量的黑洞,这是一个惊人的数字,它的质量是咱们银河系中心黑洞的1500倍!

            这个质量现已高到咱们无法理解了,那么梅西耶87算是一个特别吗?仍是一种特别的反常现象?那么咱们再来看看室女座星系团的广角视图,再来看看其他星系!

            上图能够看到,除了M 87,在“邻近”的空间区域还有许多其他巨大的椭圆星系,包括M84、M49和M60,每一个星系都有超越10亿个太阳质量的黑洞。

            咱们需求了解的是,就算是银河系400万个太阳质量的黑洞,也是经过星团中大小黑洞兼并而成的,所以类似于M87、M84、M49和M60这些更大质量的黑洞有必要是经过了更大的进化兼并发作的。

            现在咱们以为椭圆星系透镜状星系是经过螺旋星系的重复大兼并而构成的,各大星系的中心黑洞终究都会兼并,可是不论星系多大,黑洞质量多大,它们都有一个与银河系近似的数字,即中心黑洞为星系总质量的0.1%

            所以,你或许会想,假如想要找到最大质量的黑洞,咱们就需求寻觅最大质量的星系。这一点很契合逻辑!

            世界中咱们已知的最大星系IC 1101呢?

            上图为阿贝尔(Abell )2029星系团,间隔咱们10.7亿光年,比室女座星系团远20倍。在这个星系的中心是世界中已知最大的星系:IC 1101IC 1101从其间心向最大方向延伸了200万光年,直径简直是银河系和仙女座星系间隔的两倍,比梅西耶87大很多倍,是世界中已知质量最大的星系。包括暗物质在内具有100万亿个太阳质量,简直适当于整个室女座星系团的质量总和。

            这些都是比较很巨大的数字,看看下图,可是它的黑洞呢?

            黑洞必定有!可是很惋惜以上便是咱们关于这个星系所知道一些数据,由于咱们现在的设备不够好,在加上IC 1101离咱们太远了,无法丈量到中心黑洞满足准确的参数。可是依据上文中对其他星系的丈量,假如不犯错的话IC 1101的中心应该包括咱们已知世界中最大的黑洞。

            可是世界总是会给咱们带来意想不到的惊喜!怎样回事呢?

            小块头的大抱负

            上图为英仙座星系团,一个不论从质量、星系数量上远不如阿贝尔2029的星系团。英仙座星系团离咱们相对较近,大约2亿光年多一点,而其间的NGC 1277是十分典型的透镜状星系,间隔咱们2.2亿光年。NGC 1277在它的母星团中并不是最大的星系,不是椭圆星系,也不是最亮的星系。咱们经过对NGC 1277的光度丈量,知道了它的总质量约为1200亿个太阳质量,乃至比咱们的银河系还要小一点!

            关于这个星系来说,一定有一个中心黑洞,咱们经过对中心喷发物的观测发现,NGC 1277中心黑洞质量居然高达170亿个太阳质量,适当于整个星系恒星质量的14%。这是一个咱们以往的调查中从来没有过的份额,不仅是迄今为止咱们所发现承认的最大黑洞,也是咱们所见过的黑洞与宿主星系质量之比最大的黑洞!

            还有一些份额反常大的星系:NGC 44861号平台app-已知世界中最大的黑洞,出现在一个“不起眼”的小星系里B和Henize 2-10,这些都有一个一起的特色便是星系质量都相对来说比较小。

            当然,咱们也信任世界中最大的星系中应该包括着“最”大的黑洞,但也有或许这个记载保持者是一个名不见经传的小透镜状星系,仍是仅仅可巧那里有一个巨大的黑洞,原因现在还不是很了1号平台app-已知世界中最大的黑洞,出现在一个“不起眼”的小星系里解!

            另一方面,在咱们丈彭喜斌量才能的最佳差错范围内,已知世界中还有另一个最大黑洞的候选者,由于它与NGC 1277中的黑洞十分不同。

            类星体

            上图中标识的特别天体为OJ 287黑洞,被称为耀变体blazar,是一种紧凑的银河系外射电源,是世界中能量最高的类星体之一,存在于活泼的星系中心!

            被以为执政着地球的方向上具有物质喷流,导致出现比其它类星体更为高能的特征。

            咱们只需求知道一个活泼的星系中心会发作什么:超大质量黑洞会招引吞噬周围的恒星、气体和其他世界物质。并在强壮的引力下撕裂任何结构,被加快的一部分物质会以高能射线从黑洞中心喷宣布来。这时黑洞生长的首要方法,也是咱们观测到黑洞存在的首要方法!

            OJ 287的亮度会出现出11-12年的周期性改变,并会宣布与最大亮度相关的窄双峰脉冲。经过无线电和X射线的调查,咱们发现在中心超大质量黑洞的邻近,还有一个较小的超大质量黑洞在近椭圆轨迹上环绕着中心黑洞运转。

            这个星系间隔咱们大约35亿光年,据估计它包括了现在已知的最大的黑洞,其质量为180亿个太阳质量。为什么咱们能测出与咱们相距这么远星系中心的黑洞质量呢?由于有一个1亿太阳质量的黑洞(比银河系的黑洞大25倍)正在绕着这个更大的黑洞旋转!

            小黑洞的轨迹是冥王星绕太阳公转轨迹的300多倍,但公转周期只要12年,假如咱们正确地建模,这个体系将供给有史以来对广义相对论最巨1号平台app-已知世界中最大的黑洞,出现在一个“不起眼”的小星系里大的测验之一。由于相对论效应(1= 3600″),水星绕太阳轨迹构成的椭圆以每世纪43“的速度进动,而这个较小的黑洞应该以每轨迹39的速度进动,而且应该在几千年的时刻内被吸入较大的黑洞!

            现在在类星体中发现的最大质量黑洞是间隔咱们104亿光年TON618660亿倍的太阳质量

            总结

            这两个星系,咱们邻近的一般星系NGC 1277和类星体TON618,是咱们现在所知道的世界中最大的黑洞。为什么要挑选两个呢?由于TON618归于类星体和咱们一般星系仍是有差异的,而且也不能确保对黑洞质量丈量的肯定预备,所以咱们也不能抛弃一般星系中很黑洞!

            当然还有更大的黑洞,就像上文中说到的IC 1101星系,所以要找到更大质量的黑洞除了需求更好的无线电和X射线望远镜,还需求咱们有满足的命运!

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