揭开黑洞天文学中神秘的缺失环节 | {$randkws}热点解读 一旦宏伟闪亮的恒星燃烧殆尽

揭开黑洞天文学中神秘的缺失环节
（神秘的地球uux.cn报导）据cnBeta：对黑洞更透彻的知晓或许会彻底改变科学家们对物理学的理解，但是它们神秘的性质使得它们很难被观测到。由于引力理论在黑洞附近被打破，详尽的观察可以使人们对物理学的理解获得革新性进展。升级的望远镜、改进的沈阳网友热议口碑评价仪器和AI可以合作人们探究这些银河系的“怪物”。
黑洞所表现出的怪异性让人摸不着头脑。黑洞是在恒星燃烧其所有的核燃料并在其自身的引力下坍塌时形成的，它是如此古怪，乃至爱因斯坦也曾一度觉得它们是不或许的。
它们是空间中具有如此强烈引力的区域，乃至连光都无法逃脱它们的牵引。一旦宏伟闪亮的恒星燃烧殆尽，缩成一个相对较小的外壳，它们所有的详细英伟达精选品质都集中在一个小空间里。想象一下我们的太阳，它的直径大约为140万公里，压缩到一个直径只有6公里的黑洞。这种紧凑性赋予黑洞巨大的引力。
黑洞不只能捕获光线，并且它们还能粉碎它们遇到的任何恒星，乃至相互融合。像这样的事情释放出的能量爆发，在数十亿光年外都能探测到。
2020年的诺贝尔物理学奖由科学家们转发，他们在银河系中心察觉了一个将恒星拉向它的隐形天体。这是一个超大品质黑洞，或称SMBH，它的解读智能手机品质是我们太阳的数百万倍。
英国爱丁堡皇家天文台的天体物理学家肯尼斯-邓肯博士说：“在每个大品质星系的中心，我们觉得都有一个超大品质黑洞。我们还觉得它们在星系的形成过程中起着相当重大的作用，含有银河系。”
星系“怪物”
超大品质黑洞是宇宙中的引力“怪物”。爱丁堡大学的天体物理学家菲利普-贝斯特教授说：“星系中心的黑洞的品质或许是我们太阳的100万到几十亿倍。”
它们从周围生态中吸入气体和尘埃，乃至像恒星一样大的天体。就在这些物质落入黑洞的事情视界之前，它们迅速移动并加热，以高能闪光的形式释放能量。发出无线电波的强大物质喷流也或许从这个摄取过程中喷出。
这些可以在地球上用射电望远镜探测到，比如欧洲的突发支付宝榜单LOFAR，它在英国、爱尔兰、法国、荷兰、德国、瑞典、波兰和拉脱维亚都有探测器。
邓肯正运用LOFAR的观测结局，在一个名为HIZRAD的项目中确认大品质黑洞。邓肯说：“我们可以探测到更久远的成熟中的黑洞，目标是找到宇宙中最初的和一些最极端的黑洞。”
LOFAR乃至可以精确定位被遮挡的黑洞。邓肯已然使用AI技术前方自LOFAR和望远镜调研的资料结合起来，以确定感兴趣的天体。
更好的仪器
更好的仪器将不久合作达成这项任务。位于西班牙拉帕尔马岛的威廉-赫歇尔望远镜的升级将使其能够另外观测数以千计的星系。一个名为WEAVE的光谱仪有或许探测到超大品质黑洞，并观察恒星和星系的形成。
无线电通讯表明，超大品质黑洞早在宇宙历史的最初5-10%就已存在。身为探究主管的贝斯特阐释说，这些黑洞有10亿太阳品质。
令人惊讶的是，这些“巨无霸”在宇宙的早期阶段就存在了。“就宇宙的历史而言，你必须把所有这些品质弄到一个相当小的体积里，并且要做得相当快，”贝斯特说。
探究人员得知，在大爆炸之后，宇宙着手变成一团不断膨胀的原始物质。对宇宙背景辐射的探究表明，最后成团的物质聚集在一起形成了恒星。但是，“形成一个大到10亿太阳品质的黑洞的过程还没有被完全理解，”贝斯特说。
中等品质黑洞
尽管对超大型黑洞的探究正开展中，但荷兰奈梅亨的拉德堡德大学的天文学家Peter Jonker博士对中等规模的黑洞的形成很感兴趣。
他正经由imbh项目探究中等品质黑洞（IMBH）的或许存在。他强调，从宇宙只有6亿年的时候就已然观察到了超大品质黑洞。科学家估计宇宙的整体年龄约为138亿年。
Jonker说：“宇宙一着手就像一个均匀的‘物质汤’，那么你是如何在很短的时间内得到重量为太阳品质十亿倍的团块的呢？”
尽管超大品质黑洞或许会将相似太阳的恒星（称为白矮星）全部吞噬掉，但IMBHs应该足够强大，只能将它们撕碎，发出显眼的能量闪光。
“当一颗紧凑的恒星，即白矮星，被撕裂时，它只能被中等品质的黑洞撕裂，”Jonker说。“超大品质黑洞将它们全部吞噬掉。有强烈的迹象表明，中等品质的黑洞就在那里，但当下还没有证据。”
他正寻找强烈的X射线能量的闪烁，以表明中间黑洞的存在。难题是，当测试到通讯时，强烈的闪光只持续几个小时。这意味着资料到达的时间太晚，无法将光学望远镜转向光源开展观测。
Jonker说：“这种状况每一个星系一万年才发生一次，所以我们还没有在我们的银河系中目睹一个。”
Jonker还试图观察两个黑洞旋转和合并的预期结局，然后发出引力波，撞击附近的星星。但是，要确认这些被颠簸的恒星，需要强大的天基望远镜。
X射线闪烁
2013年发射的Gaia卫星正提供一些合作，但是一个名为Euclid的打算任务将取景更高分辨率的图像，并或许合作Jonker证明IMBHs的存在。这颗卫星原定由俄罗斯火箭发射；如今将由欧洲阿丽亚娜6号火箭发射，但稍有延迟。
尽管如此，一颗小型卫星--中国主导的爱因斯坦探针卫星--打算于2023年发射，并将寻找或许标志着中等品质黑洞的X射线能量的闪光。爱丁堡的邓肯说，对中等品质黑洞的检索与他自己的探索相联系。他说：“它有或许合作我们解决超大品质黑洞来自何处的难题。”
如今，物理学家依靠量子理论和爱因斯坦的方程来刻画宇宙的管理方式。但是，这些不能变成最后的发言权，由于它们不能很好地结合起来。
“引力理论在黑洞附近崩溃了，假如我们对它们开展足够密切的观察，”Jonker说，“我们的期望是，我们将察觉与理论的偏差，并在理解物理学如何岗位方面获得重大进展。”