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首页_超大质量黑洞或将碰撞 35亿光年外星系面临毁灭
时间:2020-11-15 来源:亚博体彩app官网 浏览量 1214 次

【 首页】显然,天启仍在继续——至少在离这里35亿光年的一个星系里。看来世界末日至少不会在距离我们35亿光年的星系首映。去年冬天,加州理工学院的一组天文学家报告说,一对超大质量黑洞似乎在一起向灾难性的碰撞螺旋运动,这可能会拉下那个星系的窗帘。在过去的冬天,加州理工学院的一群天文学家发表了一篇论文,称一对超大质量黑洞可能正在灾难性撞击的道路上运行,这可能宣布星系的终结。

证据是星系核心有节奏的闪烁,这是一个被称为PG 1302-102的类星体,马修格雷厄姆和他的同事将它解释为一对黑洞的致命交配舞蹈,这两个黑洞的总质量超过10亿个太阳。天文学家计算出,它们的合并可能会释放出多达1亿次超新星爆炸的能量,大部分是以时空剧烈波动的形式,被称为戏剧性的波浪,将恒星从那个不幸的星系中吹出,就像屋顶上的树叶一样。他们的证据是这个星系中心的类星体PG 1302-102显示出有规律的闪烁。

研究员马修格雷厄姆(Matthew Graham)和他的同事指出,这代表了一对黑洞,总质量是太阳的10亿倍,它们相互包围,杀死了北方和南方。据他们估计,两者的分离可能释放出1亿颗超新星的能量,其中大部分是“引力波”。这种强烈的时空涟漪不会让恒星从莫名其妙的星系中喷出来,而只是意味着刮掉屋顶上的树叶。

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现在,哥伦比亚大学的丹尼尔多拉齐奥和他的同事对该系统的新分析增加了这一结论的分量。研究生多拉齐奥先生和他的同事Zoltan海曼和大卫席米诺维奇提出,来自类星体的大部分光来自两个黑洞中较小的一个黑洞周围的一个巨大的气体圆盘。现在,哥伦比亚大学的丹尼尔多拉齐奥和他的同事对这个星系的新分析增加了上述结论的分量。

研究生deolazio和他的同事Zoltan海曼和大卫希米诺维奇清楚地指出,这个类星体接收到的大部分光来自一个较小黑洞周围的厚白矮星盘。随着黑洞及其伴随的圆盘以高速相互摆动,来自圆盘的光线从相对论效应(所谓的多普勒增强)中得到增强,就像警报器越来越响、越来越高一样,每五年亮度就会周期性增加。

当这两个黑洞和它们的白矮星盘高速旋转时,来自这个白矮星盘的光会被朝向地球方向的相对运动所引起的多普勒效应所加强,但是对面驶去的火车的汽笛会显得更响更下颌状,这样其他火车的亮度就不会每隔五年周期性地降低。哥伦比亚天文学家的模型预测,紫外光的变化将是可见光的两到三倍。这正是他们将哈勃太空望远镜和美国国家航空航天局Galex太空望远镜的档案数据与格雷厄姆博士的团队分析的可见光数据进行比较时发现的。哥伦比亚大学的这三位天文学家创建的模型预测,紫外线的变化不会比红外线更明显。

他们从哈勃太空望远镜和美国宇航局的星系演化探测器(Galex)获取历史数据,并与格雷厄姆团队先前分析的红外数据进行核对,发现结果与预测一致。 “重要的是多普勒效应的增强是不可避免的,”海曼博士在一封电子邮件中说。

根据对两个黑洞质量的合理假设,他们的模型预测了正确的紫外线数据。“这在‘混乱’的天文学中是罕见的,”他说,“具有无可争议的干净效果,这解释了数据。

”作者说,未来几年对紫外线和可见光发射的后续观察可能有助于结案。他们的论文周三发表在《自然》杂志上。当海曼博士拒绝接受电子邮件的独家采访时,他回答说:“这的意义在于它不可能是多普勒效应。

”。只要获得关于这两个黑洞质量的合理假设,他们的模型就可以预测出准确的紫外线数据。“在对‘恐慌’的天文学研究中,很难看到有一个清晰的、没有争议的理论需要解释数据,”他说。三位研究人员回应说,未来几年对紫外线和红外线电磁辐射的仔细观察可能不利于得出有结论支持的结论。

他们的论文周三发表在《自然》杂志上。他们的模型表明,黑洞在大约2000亿英里的距离上相互环绕,不到十分之一光年,是一个宇宙触须。

海曼博士说,在那个距离上,黑洞会因辐射引力波而迅速失去能量,并可能在短短10万年内一起螺旋进入最终的大爆炸,这取决于它们的相对质量。他们的模型显示,两个黑洞相互环绕,距离约为2000亿英里,接近0.1光年。这在宇宙中是紧密相连的。

海曼说,如果距离这么近,两个黑洞应该会以引力波的形式慢慢失去能量,最慢可能在10万年后最终碰撞。“基本上,黑洞越大,引力波将它们聚在一起的速度就越快,我们确实要求它们尽可能大,”他在电子邮件中说。

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为了让他们的模型成立,大的黑洞必须是10亿个太阳质量或更多。“基本上,双黑洞的质量越大,引力波将它们聚集在一起的速度就越慢,我们的研究确实假设它们在允许的范围内尽可能大,”他在电子邮件中写道。如果要正式建立它们的模型,两个黑洞中较小的一个的质量必须至少等于10亿个太阳。

加州理工学院天文学家、目前在荷兰拉德布德大学休假的超大质量黑洞专家斯特尔菲尼同意海曼博士的模型解释了类星体的变化。“所以奥卡姆剃刀很有吸引力,”他在电子邮件中说,加州理工学院的天文学家、超大质量黑洞领域的专家斯特尔菲尼正在荷兰拉德布德大学休学术假。他指出海曼的模型需要解释这个类星体的闪烁。

“奥卡姆剃刀让它变得有吸引力,”他在一封拒绝接受独家采访的电子邮件中写道。奥卡姆剃刀是一个由来已久的原理,指出物理学家应该用最简单的理论来解释事实。但他说,令人惊讶的是,发现了一对如此接近的大质量黑洞。然而,他也回应说,寻找一对距离如此相似的超大质量黑洞导致了一场车祸。

阿尔伯特爱因斯坦的广义相对论(当时流行的引力理论)预测的黑洞是密度很大的物体,甚至连光都无法逃离它们。实际上它们是时空无底洞。每一个著名的星系似乎都有一个超大质量的黑洞,其重量是太阳的数百万倍,爆发出被吃掉一半的恒星和气体的火花。阿尔伯特爱因斯坦的广义相对论是关于引力的权威理论,预言黑洞不存在。

黑洞颗粒太大,轻到无法逃脱。 它们本质上是时空无底洞。每一个最重要的星系都可能有一个质量是太阳无数倍的超大质量黑洞,极大地辐射着被毁灭的恒星和气体的闪光。

当星系合并时,它们的常驻黑洞被送入强迫婚姻,围绕彼此运行。但是,如果没有与恒星或星际气体的引力相互作用,超大质量黑洞无法相互靠近到足以进入快速死亡螺旋,这种情况被称为“最终帕西克”问题。

(parsec是距离的天文标准,3.26光年。)星系分裂的时候,它们的黑洞必须绑在一起,互相绕着运动。但如果没有恒星或星际气体的火车头,超大质量黑洞就无法靠近到足以与南北快速碰撞,这种现象被称为“最后parsec”问题(parsec是天文距离单位,1 parsec等于3.26光年)。

因此,正如菲尼博士解释的那样,除非数以亿计的太阳质量的气体伴随着黑洞,“否则没有非常令人信服的方法来获得让它们进行更小的分离”就像PG 1302-102中的黑洞。因此,正如菲尼解释的,除非在双黑洞周围有数亿个太阳质量的气体,“没有令人信服的方法来增加它们的距离”,以至于pg 1302-102中的两个黑洞如此接近。

至少理论是这样的。菲尼博士说,如果这样的系统很常见,它们发出的引力波应该会席卷宇宙,扰乱脉冲星信号的时序,这种效应可以在未来几年内通过各种程序来检测时间脉冲。

至少在理论上。菲尼说,如果这样的系统很少见,那么它接收到的引力波应该会席卷整个宇宙,阻碍脉冲星信号的节奏。在未来的几年里,目前正在进行的许多观测脉冲星时间的项目应该能够仔细观察这一现象。

”一个科学理论只有通过测试才是好的,”多拉齐奥在一封电子邮件中说。虽然广义相对论已经通过了迄今为止对它进行的所有观察和实验测试,但它的一些预测只能在最极端的引力环境中进行测试,即黑洞。”“引力波的探测,”他说,“是对这个区域的直接探测,理应得到重力的秘密。

“科学理论的正确性是它所经受的考验所要求的,”德奥拉齐奥在邮件中回应道。虽然广义相对论已经被迄今为止所涉及的所有实验和观测所检验,但这一理论中所包含的一些预言,在最极端的引力环境中,即黑洞中,是无法检验的。”观察引力波是对这一地区的必要探索,然后是重力之谜,”他说。- 首页。

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