天文学家利用智利北部的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列捕获了一个巨大、寒冷、致密的行星际气体盘,该气体盘带有一个环绕超大质量黑洞的涡旋盘。
图为美国宇航局2019年拍摄的第一张黑洞直接图像。来源:碧莹
天文学家可以使用各种技术来确定黑洞的质量。“在巨大的椭圆星系中,大部分测量结果来自于利用可见光或红外光观测到的黑洞周围恒星的轨道运动。”国家无线电天文台的一份报告称。然而,ALMA的研究人员开发了一种研究巨大椭圆星系的新方法:
大约10%的椭圆星系在其中心含有规则旋转的冷而致密的气体圆盘。这些气体圆盘中含有一氧化碳气体,可以用毫米波射电望远镜观测到。
天文学家可以利用CO分子发射的多普勒频移来测量轨道气体云的速度,ALMA使我们能够确定轨道速度最高的星系中心。
“我们的团队近年来利用ALMA测量了附近的椭圆星系,发现并研究了围绕巨大黑洞旋转的分子气体圆盘。”加州大学欧文分校的天文学和物理学博士艾伦·巴斯博士也是这项研究的合著者。“NGC 3258是迄今为止我们发现的最好的目标,因为我们比任何其他星系都更能接近黑洞来追踪气体盘的旋转。
图为1978年法国天体物理学家让·皮埃尔·鲁米内特手工绘制的黑洞图。来源:百度
自从20世纪70年代末第一次进入主流流行文化以来,黑洞几乎吸引了每一个粉丝和科幻迷的想象力。事实上,在1979年迪士尼的《黑洞》上映之前,宇宙圈之外只有少数人听说过黑洞。
图为迪士尼电影《黑洞》海报。来源:碧莹
的确,《黑洞》采用了一些艺术放纵的手法——它被认为是历史上最不科学的科幻电影之一——但它把这些奇妙的现象带到了大众的眼前,激发了全世界年轻的科幻读者和作者的想象力。电影中的主飞船甚至被称为“天鹅座”,以1973年被认为存在的第一个黑洞命名。从那以后,它们在大大小小的屏幕上都闪耀着光辉,从SG1星际之门到深海疑云再到星际穿越。
最令人困惑的问题是“他们领导哪里?”。如果你认为时间空就像一个巨大的织物,像爱因斯坦假设的那样,总是处于紧绷的状态,那么更容易想象黑洞。但是所有被吸进黑洞的物质仍然需要从某个地方出来,不是吗?遗憾的是,没有人能飞入其中,所以我们仍然没有这个问题的答案。即使有人做了,也会在一个叫“做面”的过程中面临极其不愉快的死亡。
黑洞结构示意图。来源:碧莹
然而,这并不妨碍科幻作家利用黑洞作为穿越浩瀚星际空间空的途径,然后安全地在宇宙另一端的某个地方弹出。这与爱因斯坦的另一个理论相似,但略有不同,那就是所谓的“爱因斯坦-罗森桥”,也就是更普遍的所谓“虫洞”。
ALMA对NGC3258的观测仍未能揭示它可能喷射物质的地方,但随着天文学家逐渐探索通过黑洞周围的气体云直接观测黑洞,他们可能有一天会找到答案。
参考材料
1.维基百科全书
2.天文术语
梅格
作者:斯科特·斯诺登
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