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最大質量的“超級黑洞”

其(qi)(qi)中一個(ge)位(wei)于(yu)NGC 3842星(xing)系(xi)(xi)中，其(qi)(qi)距離我(wo)們(men)3.2億(yi)光年之遙，該星(xing)系(xi)(xi)是獅(shi)子座星(xing)系(xi)(xi)群中的一個(ge)最(zui)為明亮(liang)的天體(ti)，通過凱克(ke)望(wang)遠鏡(jing)等的觀測證實了(le)NGC 3842星(xing)系(xi)(xi)中黑(hei)(hei)洞(dong)達到了(le)97億(yi)倍太陽質量。另一個(ge)黑(hei)(hei)洞(dong)位(wei)于(yu)NGC 4889星(xing)系(xi)(xi)中，其(qi)(qi)距離我(wo)們(men)大約3.35億(yi)光年，是后發星(xing)座中一個(ge)最(zui)為明亮(liang)的天體(ti)，其(qi)(qi)擁有(you)的黑(hei)(hei)洞(dong)質量與前(qian)者相當，甚至(zhi)更大。

旋轉最快的黑洞

黑(hei)(hei)洞(dong)通常(chang)都會(hui)以非(fei)同(tong)尋常(chang)的(de)(de)速(su)度旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)，并影響到周(zhou)圍宇宙空(kong)間(jian)的(de)(de)結構，一個被(bei)命名為GRS 1915+105的(de)(de)黑(hei)(hei)洞(dong)位于天鷹座(zuo)方向，距(ju)離地球大(da)約(yue)3.5萬光年(nian)，以每秒950轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)以上的(de)(de)速(su)度旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)。圖中顯示(shi)了(le)黑(hei)(hei)洞(dong)在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)與不(bu)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)情(qing)況下周(zhou)圍時空(kong)的(de)(de)變化，對于沒有旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)黑(hei)(hei)洞(dong)，白色區域較(jiao)大(da)，而右邊旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)黑(hei)(hei)洞(dong)的(de)(de)白色區域較(jiao)小(xiao)(xiao)，從這點可(ke)(ke)以推測旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)黑(hei)(hei)洞(dong)的(de)(de)氣體可(ke)(ke)以距(ju)離事件視界(jie)非(fei)常(chang)近(jin)的(de)(de)軌(gui)道運行，因此其半斤也更小(xiao)(xiao)一些。

典型中等質量黑洞

科學家們認為黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)質(zhi)量(liang)可劃分為三個(ge)等級，即大質(zhi)量(liang)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)、中(zhong)型黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)、以及小型黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)，當然在(zai)(zai)幾乎每一(yi)個(ge)星(xing)系核心都(dou)潛伏的(de)一(yi)個(ge)質(zhi)量(liang)達(da)到百(bai)萬計或者(zhe)數十億倍(bei)太陽質(zhi)量(liang)的(de)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)，質(zhi)量(liang)較小的(de)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)可達(da)到數倍(bei)太陽質(zhi)量(liang)。在(zai)(zai)銀河系中(zhong)央，科學家認為這里存(cun)在(zai)(zai)一(yi)個(ge)質(zhi)量(liang)超過(guo)400萬倍(bei)太陽質(zhi)量(liang)的(de)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)。美國宇航局雨(yu)燕X射線(xian)天文觀(guan)測衛(wei)星(xing)發現在(zai)(zai)NGC 5408中(zhong)存(cun)在(zai)(zai)掛(gua)怪異(yi)的(de)X射線(xian)源，存(cun)在(zai)(zai)一(yi)個(ge)115.5天的(de)周(zhou)期循環。

宇宙中漫游的“流浪黑洞”

當星系(xi)發生碰(peng)撞時(shi)(shi)(shi)，黑(hei)洞可(ke)能(neng)在(zai)碰(peng)撞中被踢(ti)出星系(xi)，在(zai)宇宙空間中開始漫游(you)旅程(cheng)。科學家(jia)(jia)發現(xian)的(de)第一個(ge)流浪(lang)黑(hei)洞被命(ming)名(ming)為(wei)(wei)SDSSJ0927+2943，它(ta)的(de)質(zhi)量(liang)大約為(wei)(wei)太(tai)陽質(zhi)量(liang)的(de)6億倍，并以(yi)每(mei)小時(shi)(shi)(shi)590萬英里(li)（約為(wei)(wei)950萬公(gong)里(li)每(mei)小時(shi)(shi)(shi)）的(de)速(su)度四處漂(piao)流，研究人員推測可(ke)能(neng)有數以(yi)百計的(de)流浪(lang)黑(hei)洞漂(piao)移(yi)至銀(yin)河系(xi)。圖中顯示的(de)為(wei)(wei)藝術家(jia)(jia)構想(xiang)的(de)一個(ge)流浪(lang)黑(hei)洞從(cong)一個(ge)球狀星團(tuan)附(fu)近通過的(de)景象。

“最明亮”的黑洞

盡(jin)管(guan)黑洞(dong)的引力(li)可以使得光線都無法(fa)逃脫(tuo)，但是黑洞(dong)可以組成類星(xing)體(ti)的核(he)心(xin)結(jie)構，而類星(xing)體(ti)卻是宇(yu)宙(zhou)中最強大、而且最有活力(li)的天體(ti)。本(ben)張圖顯示了在(zai)2003年哈勃空間望遠鏡拍攝的類星(xing)體(ti)3C 273的圖像(xiang)，右(you)邊的圖詳(xiang)細揭示了類星(xing)體(ti)的一些關(guan)鍵(jian)信(xin)息(xi)，從(cong)圖像(xiang)中可以看(kan)書中央較(jiao)為明亮(liang)的光線被(bei)阻擋了一部分。

最為古老的黑洞

科學家們發(fa)現了可謂是最(zui)為古(gu)老(lao)的(de)(de)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)，其被命名(ming)為ULAS J1120+0641，其出生的(de)(de)年代(dai)僅僅在宇(yu)宙大爆炸(zha)(zha)之后的(de)(de)7.7億(yi)年，而宇(yu)宙大爆炸(zha)(zha)被認為發(fa)生于137億(yi)年前，因此這(zhe)個黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)堪(kan)稱最(zui)古(gu)老(lao)的(de)(de)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)。圖(tu)中(zhong)是藝術家繪制的(de)(de)ULAS J1120+0641黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)的(de)(de)景象，其質量是太陽質量的(de)(de)20億(yi)倍。同時，這(zhe)也(ye)是在早期宇(yu)宙中(zhong)發(fa)現的(de)(de)最(zui)遙遠以(yi)及最(zui)明亮(liang)的(de)(de)類星(xing)體。該圖(tu)由歐(ou)洲南方天文(wen)臺提(ti)供。

神奇的“子彈射擊”黑洞

科學家發現編號為(wei)H1743-322的(de)黑(hei)洞似(si)乎在方向噴(pen)(pen)射(she)“子(zi)彈”，這(zhe)些(xie)被黑(hei)洞噴(pen)(pen)射(she)出(chu)來的(de)高(gao)速物質是(shi)電(dian)離(li)氣體團塊(kuai)，在黑(hei)洞的(de)吸積(ji)盤上被反向噴(pen)(pen)射(she)出(chu)來，酷(ku)似(si)黑(hei)洞在“打嗝(ge)”。研究人員認(ren)為(wei)黑(hei)洞噴(pen)(pen)射(she)出(chu)的(de)電(dian)離(li)氣體團塊(kuai)可對(dui)星(xing)系中的(de)恒星(xing)以及行星(xing)產生影響(xiang)，甚(shen)至(zhi)也可能(neng)影響(xiang)星(xing)系中的(de)電(dian)磁場環境。

“黑洞吞噬者”

在(zai)(zai)(zai)NGC 3393星(xing)(xing)系中(zhong)(zhong)(zhong)存在(zai)(zai)(zai)著兩(liang)(liang)(liang)個(ge)(ge)異常活躍(yue)的黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)，科學家認為(wei)其中(zhong)(zhong)(zhong)存在(zai)(zai)(zai)兩(liang)(liang)(liang)個(ge)(ge)較小黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)合并(bing)的事(shi)件，這兩(liang)(liang)(liang)個(ge)(ge)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)由于距離太近，而其中(zhong)(zhong)(zhong)一個(ge)(ge)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)正在(zai)(zai)(zai)消耗并(bing)吞噬另(ling)一個(ge)(ge)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)所存在(zai)(zai)(zai)星(xing)(xing)系的核(he)心物質(zhi)。本(ben)項觀測首次發現了兩(liang)(liang)(liang)個(ge)(ge)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)的合并(bing)事(shi)件，研(yan)究人(ren)員通過是同(tong)美國宇航局錢(qian)德拉X射線空間望(wang)遠鏡(jing)探(tan)測到(dao)的兩(liang)(liang)(liang)個(ge)(ge)黑(hei)(hei)洞(dong)(dong)一個(ge)(ge)具有3000萬倍(bei)太陽質(zhi)量。

宇宙中最小的黑洞

到目前為(wei)(wei)止，科學家們(men)發現(xian)了質量(liang)(liang)最(zui)(zui)小(xiao)的黑(hei)洞少于三倍(bei)太(tai)陽質量(liang)(liang)，可謂是個(ge)“小(xiao)個(ge)頭的宇(yu)宙怪(guai)物”，這(zhe)顆(ke)黑(hei)洞被命名為(wei)(wei)IGR J17091-3624，接近理論上黑(hei)洞質量(liang)(liang)的最(zui)(zui)小(xiao)值。雖然(ran)這(zhe)個(ge)黑(hei)洞具有相對而(er)言非常小(xiao)的質量(liang)(liang)，但美國宇(yu)航局的錢德拉X射線空間望遠(yuan)鏡卻(que)能(neng)探測到異常快的噴射流，在(zai)恒星級黑(hei)洞中算是最(zui)(zui)快的，速(su)度相當(dang)于光(guang)速(su)的3%，即每小(xiao)時(shi)2000萬(wan)英(ying)里，或者約為(wei)(wei)每小(xiao)時(shi)3200萬(wan)公里。

平坦的黑洞

由于黑(hei)洞(dong)距離地球非常遙(yao)遠(yuan)，科學家很難收(shou)集到(dao)一些關(guan)鍵性的(de)線索，這些信息可以幫助研(yan)究(jiu)人員(yuan)解決許多圍繞黑(hei)洞(dong)的(de)謎團。然而(er)，研(yan)究(jiu)人員(yuan)閑(xian)雜試圖(tu)揭開平坦黑(hei)洞(dong)的(de)神秘(mi)屬(shu)性。黑(hei)洞(dong)擁有強大的(de)引(yin)力(li)，即便是光都無(wu)法(fa)逃(tao)脫，如(ru)(ru)果物質墜入事件視界之內，那么將(jiang)在黑(hei)洞(dong)的(de)引(yin)力(li)作(zuo)用(yong)下跌落其中(zhong)，而(er)科學家們在實(shi)驗室(shi)中(zhong)通過(guo)光纖創造了人工的(de)事件視界，研(yan)究(jiu)所謂的(de)霍金輻射是如(ru)(ru)何(he)逃(tao)逸出黑(hei)洞(dong)的(de)。