180億個太陽質量的最大黑洞

Wandererjc

去年芬蘭科學家發現了暫時已知最大的黑洞，它的質量為太陽的180億倍。

研究指出該宇宙中最大的黑洞，質量為180億個太陽的，大小相當于整個銀河係。在它的旁邊有一個質量略小的黑洞，科學家通過測量小黑洞的軌道，用較強的重力場作用現象證實了愛因斯坦的相對論。

科學家認為，在我們所居住的銀河系這樣的巨大星系中心都存在著超大型黑洞。



這個宇宙最大黑洞是此前天文學家所記錄最大黑洞的6倍，它距離地球3億5000萬光年，形成在OJ287類星體的中心位置。據悉，類星體是一種非常明亮的星體，這種星體在持續螺旋進入一個大型黑洞後釋放出大量輻射線。

以上影片乃youtube提供,與本站無關; 若無法觀看,可查看原網址。

Wandererjc

這黑洞旁邊較小黑洞的質量為太陽的1億倍，它環繞著較大的黑洞以橢圓形軌道運轉著，運行周期為12年。兩個黑洞距離很近，小黑洞環繞一段時間後可與大黑洞周邊物質發生擠壓碰撞，而每次碰撞都會讓OJ287類星體突然變得明亮。根據愛因斯坦的相對論推測，小黑洞運行時自身也會旋轉，這將產生引力，這樣兩個黑洞的距離將越來越近。這種類似現象也存在于太陽與水星之間，只是水星軌道的作用不是很明顯。對于OJ287類星體而言，較大黑洞的重力場是如此之大，以致小黑洞的運行軌道出現了令人難以相信的39度傾斜，當小黑洞碰撞大黑洞的周邊物質時，這種旋進作用就會發生改變。

芬蘭圖爾拉天文台的研究小組記錄下了這兩個黑洞因碰撞所產生的12次光亮，並結合小黑洞的環繞軌道周期，測量出了小黑洞的運動等級比率，並由此推算較大的黑洞的質量大約是太陽的180億倍。

黑洞究竟能有多大呢?其實黑洞的大小取決于它圍繞的物質區域的長度，以及黑洞為了生長吞噬宇宙物質的速度，理論上黑洞的大小是沒有上限的。

兩個黑洞曾經在2007年9月13日發生過爆發現象，如果軌道沒有正常衰退，在此後的20天又會發生一次爆發現象。天文學家指出，在未來1萬年裡OJ287類星體內的這兩個黑洞將發生合拼。

事實上，黑洞明亮爆發現象與相對論相符合，愛因斯坦的理論告訴了我們未來它將會發生什麼事情。

Wandererjc

「黑洞」很容易讓人望文生義地想像成一個「大黑窟窿」，其實不然。所謂「黑洞」，就是一種自然的天體：它的引力場是如此之強，就連光也不能逃脫出來。

根據廣義相對論，引力場將使時空彎曲。當恆星的體積很大時，它的引力場對時空幾乎沒什麼影響，從恆星表面上某一點發的光可以朝任何方向沿直線射出。而恆星的半徑越小，它對周圍的時空彎曲作用就越大，朝某些角度發出的光就將沿彎曲空間返回恆星表面。

等恆星的半徑小到一特定值(天文學上叫「史瓦西半徑」)時，就連垂直表面發射的光都被捕獲了。到這時，恆星就變成了黑洞。說它「黑」，是指它就像宇宙中的無底洞，任何物質一旦掉進去，「似乎」就再不能逃出。實際上黑洞真正是「隱形」的，等一會兒我們會講到。

那麼，黑洞是怎樣形成的呢？其實，跟白矮星和中子星一樣，黑洞很可能也是由恆星演化而來的。

當一顆恆星衰老時，它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料(氫)，由中心產生的能量已經不多了。這樣，它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下，核心開始坍縮，直到最後形成體積小、密度大的星體，重新有能力與壓力平衡。

質量小一些的恆星主要演化成白矮星，質量比較大的恆星則有可能形成中子星。而根據科學家的計算，中子星的總質量不能大於三倍太陽的質量。如果超過了這個值，那麼將再沒有什麼力能與自身重力相抗衡了，從而引發另一次大塌陷。

這次，根據科學家的猜想，物質將不可阻擋地向著中心點進軍，直至成為一個體積趨於零、密度趨向無限大的「點」。而當它的半徑一旦收縮到一定程度(史瓦西半徑)，正像我們上面介紹的那樣，巨大的引力就使得即使光也無法向外射出，從而切斷了恆星與外界的一切聯繫——「黑洞」誕生了。

與別的天體相比，黑洞是顯得太特殊了。例如，黑洞有「隱身術」，人們無法直接觀察到它，連科學家都只能對它內部結構提出各種猜想。那麼，黑洞是怎麼把自己隱藏起來的呢？答案就是——彎曲的空間。我們都知道，光是沿直線傳播的。這是一個最基本的常識。可是根據廣義相對論，空間會在引力場作用下彎曲。這時候，光雖然仍然沿任意兩點間的最短距離傳播，但走的已經不是直線，而是曲線。形象地講，好像光本來是要走直線的，只不過強大的引力把它拉得偏離了原來的方向。

在地球上，由於引力場作用很小，這種彎曲是難以觀測到的。而在黑洞周圍，空間的變形非常大。這樣，即使是被黑洞擋著的恆星發出的光，雖然有一部分會落入黑洞中消失，可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達地球。所以，我們可以毫不費力地觀察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一樣，這就是黑洞的隱身術。

更有趣的是，有些恆星不僅是朝著地球發出的光能直接到達地球，它朝其它方向發射的光也可能被附近的黑洞的強引力折射而能到達地球。這樣我們不僅能看見這顆恆星的「臉」，還同時看到它的側面、甚至後背!


吞: 黑洞周圍形成「加速圈」，吸取周圍氣體、光線等。



吐: 黑洞外盤旋的磁場攪動加速圈，形成480公里/秒的超強風，從而釋放出能量。

Wandererjc

眾所周知，宇宙黑洞是靠狂吞周圍星體的氣體、光線來不斷膨脹。但關鍵問題是這個「怪物」的胃口就算再大，這樣一直無休止地「大吃大喝」，究竟那些物質去了那裡?

理論上，「吞」下去的東西，最終必然會「吐」出來。只有這樣宇宙才能保持平衡。

黑洞靠強大的引力不斷吸收周圍星體氣體。在此過程中，氣體開始脫離原本的運行方向並向黑洞偏離，由此形成「角動量」，也就是說黑洞可以由此源源不斷地吸收能量。被改變方向的氣體使黑洞周圍逐漸形成一個個越來越大、被稱作「加速區」的圓環。在「加速區」裡，大量熾熱氣體繞著黑洞旋轉。

隨著氣體越吸越多，黑洞必須分流已有的角動量，以便為持續湧進的能量提供空間。打個比方說，就像一個巨大的水車，為了保持旋轉，它必須在裝入水的同時釋放出等量的水。黑洞也是如此，它必須在吸收角動量的同時釋放出同等的能量。


大量熾熱氣體繞著黑洞旋轉


1975年，英國著名物理學家霍金提出「黑洞悖論」，聲稱黑洞形成後，開始向外輻射能量，最終將因為質量喪失殆盡而消失。一旦黑洞消失，吸入黑洞中的信息也就喪失了。這個理論讓霍金一夜成名。然而在2004年7月， 霍金修正了29年前自己的理論。他表示，黑洞不會將進入其邊界的物體的信息淹沒，反而會將這些信息「撕碎」後釋放出去。

yusakubb

the black hole is as large as our Milky Way?!  Really can't imagine!!

trabajora

根據估計，銀河糸約有千億顆恒星，中位數計算也有千億，
180億個太陽質量真是巨大，但仍不能以一當千。

barying

JC 君 發表於 2012-6-15 17:04
去年芬蘭科學家發現了暫時已知最大的黑洞，它的質量為太陽的180億倍。

研究指出該宇宙中最大的黑洞，質 ...

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=707
文中第一張圖片，應該是描述獅子座星系NGC 3842中央的另一個最大之一的黑洞，
達97億倍太陽質量。大小為太陽系的5倍大。

而OJ287類星體，是位於巨蟹座的一個蠍虎座BL型天體，質量是太陽的180億倍。
赤經： 08h 54m 48.9s
赤緯： +20° 06′ 31″

barying

回應 trabajora #6 的帖子

質量並不等於數量吧。

不過，小弟對於最大黑洞體積相當于整個銀河係，也有所保留。

ha2418

真係好神秘同埋好吸引啊

Bonoreg

超级黑洞，这个相关文章看过，是通过计算出来的，但是貌似没有将周围的行星吸进去，反而激活了整个银河系天体运动。

coltr

好吸引啊

zpp

大開眼界

por921

今日先知原來黑洞係星球 之前一直以為係恒星爆炸後產生嘅扭曲咗嘅空間。

barying

回復 por921 #13 的帖子

多謝師兄的回覆，

無錯重力是會扭曲空間，當然要有一個重力源。(死亡之後的恆星)
要恒星爆炸也是取決於恒星的質量，而黑洞既形成也是決於恒星的質量。

以上影片乃youtube提供,與本站無關; 若無法觀看,可查看原網址。

恒星度過主序列帶上的生命期後：
1.白矮星
2.超新星
3.中子星
4.黑洞

小於1.4倍太陽質量
恆星從星際間的分子雲，塵埃，經由萬有引力的件用而聚集形成。
這時依其質量大小不同出現在主序列帶上不同的位置。
然後經過了停留在主序列帶上的主要生命期，較小質量的恆星會進入兩次紅巨星的階段，
在這期間內，把它大部分的質量又重新藉由恆星風，以及形成行星狀星雲，
拋回到原來的星際空間裡，又變成星際間的介質，
而核心的部分則會變成白矮星，在空蕩的宇宙空間裡，漸漸冷卻暗去。

大於1.4倍太陽質量
質量較大的，在主要生命期之後，會有更劇烈的質量散失，
並且經歷多次的超巨星階段，而後產生更是強烈的超新星爆炸。
超新星爆炸的殘骸，以及更早先的質量散失，也終究都回到星際空間去，
變成用來形成另一個新恆星的星際物質。
而留下的核心部分則可能變成中子星(低過大約3倍太陽質量)或者是黑洞(超過大約3倍太陽質量)。

如師兄對本版的題目還有興趣，我介紹多些給你參考，
有任可問題隨時問我，我懂得的都會盡力為你解答。

車仔科學討論區: 今日話題: 時空時間 可否彎曲 多空間理論
http://141hongkong.com/forum.php ... &fromuid=196554
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jacky929

黑洞係星球?? who knows

barying

回復 jacky929 #15 的帖子

黑洞，是恆星，壽命終結後之其中一種形態。

愛因斯坦廣義相對論預言了它們的存在；

黑洞是由於超大質量的恆星在核聚變反應的燃料耗盡而死亡後，發生重力塌縮而形成。
黑洞的質量是如此之大，它產生的重力場是如此之強，以至於任何物質和輻射都無法逃逸，就連光也無法逃離天體表面。

trabajora

barying 發表於 2012-6-16 05:13
回應 trabajora #6 的帖子

質量並不等於數量吧。

其實是打了 ----

補充內容 (2012-8-19 00:14):
又出錯.    我其實是打了就算以太陽為中位數,也有千億個太陽質量.