距离银河系大约1400万光年远的Ciricinus星系中心,有两个黑洞在中心附近舞蹈,一个质量超大,另一个只有100倍太阳质量,非常知晓。最新的观测显示,这个超大质量黑洞可不一般,长期以来非常之活跃,因为大量的气体在其周围聚集,就像众人簇拥一般,围绕着这些气体,研究人员发现了不寻常的地方。
根据阿塔卡马大型射电望远镜数据,黑洞周围聚集了大约3种气体成分,不断循环,构成了一个甜甜圈造型的结构,这也是科学家首次真实还原了黑洞吞噬气体的全过程。气体像三维喷泉那样从吸积盘的上方和下方喷出,构成了一个圆环状结构,虽然,真实黑洞周围的气体行为应该更加复杂。
从这次观测中我们可以得出结论,黑洞捕获气体的步骤应该是这样的,首先将宇宙空间中的气体通过引力控制住,并在黑洞周围形成圆盘。第二,气体基本上被控制后,开始落入黑洞中,因此我们可以看到一个长长的气体细丝落入黑洞之中,这个过程是会发光的,就像我们在星际穿越中所看到的黑洞那样。
发光不代表黑洞发光,而是气体分子被加热摩擦至极高的温度。第三,这些气体分子中一些会从吸积盘上方和下方喷出,形成一个喷泉状的结构,这就是一个引力旋涡。日本国家天文台的研究人员将观测数据导入Cray XC30 ATERUI超级计算机,建立了黑洞吞噬气体的模拟效果,这个调查直接颠覆了我们对黑洞认识的传统观点。
因为在我们看来,黑洞吸积物质会形成一个吸积盘,但是吸积盘的垂直结构我们很不明确,给人的感觉就像是一个二维的结构,但事实上不是,黑洞吞噬气体是个三维的结构,在吸积盘上下方向都有气体卷入和溢出。
从结构上看,并不是一个单纯的甜甜圈结构,只能说是由多个甜甜圈结构组合而成的,但在Y轴方向上形成了喷泉结构。根据光谱分析结果,Ciricinus星系中心黑洞周围被卷入的气体大致有CO分子气体和C原子气体,分别以橙色和青色标记。
我们所看到的以上多层甜甜圈结构位于黑洞的事件视界之外,这是我们可以看到的地方,落入黑洞的部分当然也是不可见的。因为黑洞的逃逸速度为光速,引力足够强大,连光都无法逃脱,没有任何形式的辐射可以逃脱黑洞。根据广义相对论,黑洞周围的空间显然被扭曲到了极致,至于如何演化,这一点仍然是个未解之谜。对于一个数百万、数千万倍太阳质量的黑洞而言,其引力控制着整个星系,但我们对其形成却知之甚少。
有一种结论认为,超大质量黑洞形成并非通过合并,而是质量相当于100倍太阳质量的恒星,直接通过爆发形成黑洞,这就是超大质量黑洞种子。还有一种可能,即气体云如果质量大于太阳质量的10万倍,也会形成黑洞。
留言与评论(共有 0 条评论) |