黑洞:食星的人揭示了他们的秘密

naichabei2周前科学与科技9

三名科学家因对黑洞的研究而获得了诺贝尔物理学奖。黑洞是宇宙中一些最神秘的物体,它们会吞噬恒星,如尘埃斑点。


如此强大的力量使他们改变了自然法则,甚至广义相对论之父阿尔伯特·爱因斯坦都不相信它们可以存在。


黑洞是天体,其压缩了巨大的质量成非常小的空间。它们的引力是如此之强,甚至没有光也无法逃脱它们的花胶。


这使得这些异国情调的实体很难被发现。但是,科学家现在对周围环境的影响对黑洞了解很多。


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第一个是大型恒星的中心自身坍缩而形成超新星时形成的各种花园黑洞。


它们的质量可能是太阳的20倍,但空间很小。


试图看到离地球最近的那个就像在月球表面寻找一个人类细胞。


相比之下,所谓的超大质量黑洞(例如,位于银河系中心的黑洞,至少有两个星期二的获奖者为此而获奖)比太阳大至少一百万倍。


上个月,来自美国和欧洲的科学家团队首次探测到所谓的“中间质量”黑洞,其质量是太阳质量的142倍。他们确定,它是由两个较小的黑洞合并而成的。


限时器


爱因斯坦的广义相对论在1915年11月发布时,颠覆了所有先前持有的时空概念。


它描述了从最小的原子到最大的超新星,所有事物如何保持在重力的控制之下。


由于重力与质量成比例,因此一个极重的实体具有很强的引力,可能会弯曲空间并减慢时间。


根据爱因斯坦的理论,极重的质量(例如黑洞)可能会完全停止计时。


然而,爱因斯坦本人并不相信黑洞的存在。


英国物理学家罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)(周二在诺贝尔奖上获得了荣誉)表明,广义相对论可能导致这些巨大的,吞噬一切的物体。


超大质量黑洞


也许最有名的黑洞位于我们银河系的中心。射手座A *的质量是太阳质量的四百万倍,是导致银河系中恒星特有漩涡的怪物。


但是,由于黑洞会吞噬光,因此是看不见的,几十年来一直无法发现。


在1990年代初期,物理学家莱因哈德·根泽尔(Reinhard Genzel)和安德里亚·盖兹(Andrea Ghez)各自领导了一个研究小组,他们使用最新技术凝视着我们银河系的核心。


但是,即使使用了世界上最大的望远镜,由于地球大气层造成的畸变,他们的视线仍然有限。


使星星在夜空中闪烁的相同效果破坏了银河系拍摄图像的清晰度。


Genzel和Ghez帮助开发了新技术,包括更灵敏的数字光传感器和更好的智能光学器件,将图像分辨率提高了1000倍以上。


他们使用新方法追踪了银河系中心附近最亮的30个恒星。


发现一颗S2恒星在不到16年的时间内完成了它的银河系轨道。相比之下,我们自己的太阳需要超过2亿年的时间才能完成其生命周期。


恒星移动的速度使两支球队都得出结论,认为这是一个驱动银河旋流的超大质量黑洞。


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