新聞 > 科教 > 正文

天文學家揭示黑洞究竟能夠長多大

據《新科學家》雜誌報導,黑洞究竟能夠長多大?兩位天文學家認為他們找到了這一問題的答案:宇宙中可能存在質量相當於500億個太陽的「巨大黑洞」,但它們的膨脹仍有一個限度。
大黑洞處於所有星系的核心,據科學家介紹,它們是由「種子」開始,不斷吞噬物質,經歲月磨礪,逐漸膨脹形成的。迄今測量較為準確的最大黑洞蟄伏於「梅西爾 87(Messier 87)星系,質量相當於30億個太陽,這一測量結果依據繞其旋轉的氣體的速度。
 
哈佛-史密森天體物理學中心天文學家普里亞·納塔拉加(Priya Natarajan)和位於智利首都聖地亞哥的歐洲南方天文台天文學家埃茲奎爾·特雷斯特(Ezequiel Treister)說,質量更大的黑洞還有待發現。
 
在發表於英國《皇家天文學會月刊》上的論文上,二人對黑洞的「進食習慣」和生長曆程進行了分析和研究。他們在研究中採用了其他研究小組的調查數據,這些研究小組在物質被黑洞吞噬時對物質釋放的X光和可見光進行了觀測。這种放射物的特性被用於推算黑洞的質量,以及它吞噬周圍物質的速度。
 
特雷斯特和納塔拉加分析了宇宙歷史上每個階段不同質量的超大黑洞的數量,二人表示,他們在今年和過去發現的黑洞質量分布僅僅能解釋黑洞膨脹的速度是否有界限。之前的研究已經證明了這一點,這可能緣於被吞噬物質轟擊未成黑洞美餐的鄰近區域的放射方式。納塔拉加說:「它們可以自我控制。它們的膨脹在任何一個時期都不會超出某種質量範圍。」
 
了解這種生長速度後,研究人員可以推算出存在於宇宙早期的已知質量最大的黑洞發展到今天的規模。根據計算,即便在當時,它們的質量大概相當於10億個太陽那麼大。據特雷斯特和納塔拉加介紹,到現在的話,幾個如此質量的黑洞可能已膨脹為「超大質量」的規模,即是太陽質量的50億至500億倍。即便是處於這一範圍下游的黑洞也堪稱龐然大物——直徑是我們太陽系的3倍。
 
天文學家可能在距地球35億光年遠的OJ 287星系發現了一個超大質量黑洞。據認為,OJ 287星系裡擁有兩個超大黑洞,彼此圍繞星系的中心旋轉。根據對星系放射物的特性推斷,其中較大的一個黑洞估計有180億個太陽質量那麼大,不過天文學家對這一計算的準確程度存在分歧。
 
美國普林斯頓大學的斯科特·特雷馬尼(Scott Tremaine)表示,調查黑洞的成長史之所以重要,是因為它看上去同包括太陽系在內的許多星系的發展演變密切相關。但他警告說,根據黑洞的放射物數量推斷黑洞的數量——特雷斯特和納塔拉加就採用了這種方法——肯定存在不確定性,原因是黑洞的亮度根據其吞噬物質的多少會有所不同。

責任編輯: 陳柏聖  來源:新浪科技 轉載請註明作者、出處並保持完整。

本文網址:https://tw.aboluowang.com/2008/0909/102115.html