九乡新闻网里约奥运会泳衣破裂:黑洞存在的迹象有哪些？
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/05/08 17:33:16
黑洞存在的迹象有哪些？
[ 标签：黑洞,迹象 ] 人气:1解决时间:2011-06-23 09:53精华知识
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被称为“钱德拉深空场-南部”（X射线）以及哈勃对同一天区的成像（可见光）。这张图像配合其他钱德拉太空望远镜的数据，使得人们得以在30%~100%的极早期星系中发现了黑洞的迹象，这些黑洞隐匿在尘埃和气体中，非常难以观测。
这张图像是一副艺术想象图，显示一个大爆炸之后不到10亿内形成的星系。剖面图显示其外部大量的尘埃和气体内部隐藏着一个正在快速成长中的大质量黑洞，以及它发出的强烈辐射
这是“钱德拉深空场-南部”的图像，是钱德拉望远镜曝光400万秒得到的。图像覆盖天区位于天炉座，是有史以来获取的最深邃的X射线宇宙星空地图。其探测到的大量X射线源大部分来自成长中的超大质量黑洞。其中有些黑洞在宇宙大爆炸之后大约9.5亿年便出现了。
说起黑洞，你的第一反应是什么？对了，它巨大的引力吞噬一切，包括光，因此很难进行观测。但根据一项最新进行的研究表明，这样的观测难度可能还并不算什么，宇宙早期的黑洞更加难以捉摸，它们都隐藏在厚厚的宇宙尘埃云和星际气体之中。
天文学家们多年以来一直致力于在一些最古老的星系中心寻找黑洞存在的迹象，但是一无所获。
但是研究人员们最近进行的研究不但首次成功地找到了这些隐匿的贪婪怪物，还发现它们和其所在的宿主星系的演化情况关系密切。
寻找黑洞
尽管由于不发出光线，科学家们没办法对黑洞进行直接观测，但是人们可以观察到被黑洞吞噬的物质落入其中的场景。当这些物质高速下落时，这会释放出巨大的能量。
在大爆炸之后10亿年左右时形成的星系中似乎没有观测到这种强烈的能量爆发，这让科学家们怀疑它们核心位置的黑洞质量可能相对较小。目前科学家们认为宇宙的年龄大约为137亿年。
“事实上，认为这些早期星系的核心部位存在成长中的超大质量黑洞是非常自然的，”来自美国夏威夷大学的伊莎奎尔·特雷斯特(Ezequiel Treister)说。“但是问题是人们在此之前一直没有能够找到它们。”
超大质量黑洞是宇宙中的巨怪，它们的质量可以达到太阳质量的数百万倍甚至数十亿倍。而较小的，恒星级别的黑洞是由单个的大质量恒星塌缩后形成的，它们的质量一般可以达到太阳质量的10~20倍。
特雷斯特和她的小组决定采用间接的方式搜寻宇宙中最早期黑洞的迹象。首先她们调动哈勃空间望远镜锁定一些可以目标，随后使用钱德拉塞卡X射线望远镜来观察其是否存在显示黑洞吸积盘特征的X射线辐射。
由于光速恒定，而宇宙非常广袤，因此观察遥远的星系就像是回溯时间，观察过去。
她们工作的结果显示，对于早期黑洞的搜寻难度非常大，因为她们必须穿透厚厚的尘埃和气体云来进行搜寻，如同在大雾中试图看清远方。
特雷斯特说：“只有那些非常强烈的X射线辐射能穿透云雾。”
但是最终，她们不但找到了这些早期黑洞存在的证据，并且她们还发现这些早期的超大质量黑洞和它们所在宿主星系之间存在的紧密关系。
那些和银河系年龄大致相同的黑洞和星系之间存在紧密联系。比如，这些黑洞的质量和其宿主星系的光度之间，以及围绕其四周分布的暗物质质量之间存在正比关系。
但是人们预计早期的黑洞情况与此不同。天文学家们预计这样的相关性需要一定的时间来建立，随着时间的推移，黑洞和它的宿主星系之间逐渐达到一种平衡关系。
但是特雷斯特小组却发现这些早期黑洞已经和它们的宿主星系之间建立起了类似的相关关系。她说：“为何这种联系能够如此迅速地被建立起来，这是如何实现的？我们目前还不清楚。”
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