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科学家发现83个和宇宙一样古老的超大质量黑洞是什么(热门20篇)

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篇1:揭秘超大质量黑洞快速形成原因:无吸积盘限制

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在宇宙诞生之初,黑洞的增长率令人难以置信。

北京时间8月12日,据国外媒体报道,研究人员称,在宇宙形成之初,黑洞的增长率令人难以置信。这可能有助于解释为什么超大质量黑洞出现在早期宇宙中。

黑洞因其超高密度而具有很大的引力,甚至光也无法逃离它们。人们普遍认为,黑洞的形成是由于一颗大质量恒星在其演化结束时发生了剧烈的超新星爆炸,将它的核心挤压成一颗密度极高的恒星——这就是黑洞。

大多数超大质量黑洞出现在星系中心,质量是太阳的数百万到数十亿倍。在宇宙形成的早期,大约在大爆炸后8亿年,这样一个巨大的黑洞已经出现了。然而,人们无法解释为什么这些大块头能在如此短的时间内迅速形成。

今天黑洞的增长率受到累积圆盘的限制。吸积盘由气体和尘埃组成。它围绕着黑洞旋转,并不断地被吸进黑洞。它以两种方式阻止黑洞快速膨胀。首先,当吸积盘中的物质被吸进黑洞时,它会阻止其他物质落入黑洞。第二,黑洞的温度由于阻塞过程中的连续碰撞而升高,从而形成基因比率能量来分散黑洞中的气体和尘埃。

“与真空吸尘器不同,黑洞不会主动吸入物质,”领导这项研究的以色列魏茨曼科学研究所的天体物理学家塔尔·亚历山大说。正如地球围绕太阳运行一样,恒星或气体流可以围绕黑洞形成稳定的轨道。很难想象有什么方法可以让这些气流以足够快的速度进入黑洞,从而导致黑洞迅速膨胀。"

然而,亚历山大和他的同事普里亚姆瓦达·纳塔拉詹已经找到了解决这个问题的方法——早期的黑洞可能会在没有吸积盘约束的情况下迅速膨胀成超大质量的黑洞。他们的研究结果于8月7日发表在《科学》杂志的网站上。

他们的研究方法是模拟早期黑洞的成长过程。他们将一个大约十倍于太阳大小的黑洞分成数千个星团,并模拟了围绕黑洞的冷、密、不透明的连续气流。亚历山大说:“我们模拟的早期宇宙比真实宇宙小得多,但密度更大。”

正是因为气流又冷又密,它隐藏了落入黑洞的物质发出的大量高能辐射。此外,黑洞周围许多恒星产生的引力使得气流随机移动,这阻止了吸积盘的缓慢形成。这意味着来自四面八方的物质不需要被迫绕着它旋转,而是逐渐被吸进黑洞,而是直接落入黑洞。

研究人员认为,在研究模型中观察到的黑洞“超指数增长”表明,在大爆炸后仅10亿年,一个10倍于太阳大小的黑洞就能增长到100亿倍于太阳的质量。亚历山大说:“这个研究结果为大爆炸后超大质量黑洞的快速形成提供了合理的解释。”。

未来的研究方向是探索在今天的宇宙中是否存在黑洞的超膨胀增长。早期宇宙中的高密度和高质量气流可能存在于同样的高密度和不稳定的星团形成过程中,或者可能存在于现有超大质量黑洞周围的吸积盘中。

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篇2:重大发现!黑洞加速出宇宙中能量最高的粒子

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在今天的《科学》杂志上发表的封面文章中,“冰立方”中微子观测台发现了姚变体发射超高能中微子的证据。

冰立方是位于南极的美国中微子观测站。它由分布在1立方千米内的86串光传感器(光电倍增管)组成,每串60个,位于冰层下1450至2450米处。当高能中微子被冰捕获时,带电粒子产生并通过传感器阵列,切伦科夫光产生并被探测到。

(冰块)

2017年9月22日,冰块探测到一个能量为290 TeV的中微子。相比之下,欧洲粒子物理研究所的大型强子对撞机是目前能量最高加速器,只能将粒子加速到7 TeV。

冰立方的主要科学目标是通过中微子找到高能宇宙射线的起源。为此,它建立了一个预警网络,实时重建每个超高能中微子的方向,并将其发送给其他望远镜,以便通过无线电、光学和伽马波段观察相应的天体活动。中微子被观测到43秒后,一个自动警告信息被发出。四小时后,伽马射线协调网络将发布通知。

290兆电子伏的中微子(科学361,146(2018))290 TEV的中微子(科学361,146(2018))

起初,几个观测站没有看到任何异常信号。六天后,费米卫星首次报告说,在冰块给出的方向仅相差0.1度的地方,有一个耀斑在一个月前开始发光,并开始变得特别亮。很快,十几台射电、光学和伽马望远镜也观测到了重要的信号,如大西洋上的神奇大气切伦科夫望远镜。

高能宇宙射线起源之谜

Blazar是一种活跃的星系核,它是一种剧烈的天文现象,是由星系中心的一个巨大黑洞大量物质增生而成。黑洞将增生物质的重力能量或黑洞的旋转能量转化为强大的相对论喷流。如果喷气式飞机对准我们的视线,它就构成了一个耀斑。

高能宇宙射线的起源是一个百年的谜。我们不知道它们从哪里来,也不知道它们是如何加速的。据推测,它的来源可能包括中子星、伽马射线爆发、极端超新星、活动星系核等。

在姚的变体喷射中,带电粒子可以加速到极高的能量。因为带电粒子被宇宙中的磁场偏转,当它们到达地球时,我们不知道它们来自哪里。也许它们在以颤动的方式到达地球之前,已经在银河系中旋转了几十次。被喷流加速的质子或原子核在与物质相互作用时会产生高能介子,并最终衰变为光子和中微子,它们不受磁场干扰,可以直接指向源头。看到290个TeV中微子意味着耀斑羽流可以产生至少数万个TeV质子和原子核,这可能是宇宙中最高能粒子的诞生地。

礼貌:物理世界的马斯彻

答案已经解决了吗?

事实上,《冰块》在2016年报道了原子核和高能中微子之间的相关性,相关性为95%,按照严格的科学标准来看,这还不够高,因此存在争议。

在发现了这个中微子之后,冰立方重新检查了以前的数据,发现了这个方向上的一些中微子,使得相关性达到99.9%,大约是标准偏差的3.5倍。然而,它仍然比科学中发现的5倍的标准偏差稍低。

冰块计划在不久的将来升级,体积增加10倍。即使目前的结果不够令人信服,未来也一定能够毫无争议地确定答案。

有趣的是,冰立方还可以在其中心的一个小区域内增加光传感器的密度,以更精确地探测大气中微子,从而确定中微子的质量序列(这个实验被称为PINGU),这是正在建设中的江门中微子实验的主要科学目标之一。如果平谷实验得到高度重视,它将成为江门最强有力的竞争对手。然而,经过长时间的讨论,项目组把重点放在扩大冰块阵列上。毕竟,质量序列有很多实验,但只有一个冰块。

走上歧途的理论家

冰块和LIGO是美国科学基金会资助的两个主要项目。冰立方天文台的创始人弗朗西斯·哈尔曾也是一位理论家,就像LIGO的几个不可调和的倡导者一样。他曾经说过,如果他有一些实验经验,他就不会提出做冰块实验,因为他不知道在一般的冰中会有大量的气泡,而且光子散射非常严重,这使得不可能重建中微子的方向。然而,在实验完成后,人们意外地发现南极洲下面的冰与其他地方不同。数万年的压力把冰压得很紧,光散射的问题比预期的要好得多。

海伦显然是未来诺贝尔奖的有力候选人。我希望他能长寿。

超高能中微子的银河系外“家园”已经得到证实,这可能会迎来中微子天体物理学的新时代。

北京,4月20日,《科学技术日报》(记者刘霞)——由德国科学家领导的国际研究小组在最新一期《自然物理学》上报道,位于南极冰下的中微子探测器“冰立方”在2012年发现了超高能中微子。现在,他们第一次在银河系外找到了一个源头,这一重大发现可能开启中微子天体物理学的新时代。

中国科学院高能物理研究所研究员曹骏向《科学技术日报》记者解释说,中微子是大爆炸期间产生最多的粒子之一,而且仍然是由恒星内部的核反应和宇宙射线撞击地球大气层的过程大量产生的。

中微子质量非常小,不带电荷,很少与其他物质相互作用,并且难以探测。然而,在极少数情况下,中微子会撞击原子,产生带电粒子,如电子或μ子,它们会发出蓝色闪光,可以被冰块探测到。

2012年,“冰块”发现了历史上能量最高的中微子,其能量为2000万亿电子伏特,比大型强子对撞机产生的高能质子高300倍。这种高能中微子应该来自能量极高的宇宙射线粒子的碰撞过程。在过去的几年里,科学家们一直在寻找可能产生它们的奇怪的天体活动。

最近,科学家分析了距离地球90亿光年的PKS B142418活跃星系的射电和伽马射线数据。结果表明中微子和活动星系爆发在时间和方向上是一致的。因此,可以推断中微子可能来自银河系外活动星系爆发,这是第一次具有银河系外来源的超高能中微子事件。

南京大学天文与空间科学学院的王翔宇教授在一次采访中说:“尽管科学家们不能排除巧合,也不能100%确定中微子来自这个活跃的星系,但高达95%的相关性是迄今为止最高的。最新研究表明,一些中微子可能来自银河系以外的活跃星系,这有助于科学家进一步澄清高能中微子的来源。”

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篇3:殖民宇宙有了新候选基地?科学家发现新宜居星球

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根据Techcrunch的说法,科学家发现了一颗潜在的可居住的类地行星,大约和地球一样大,只有11光年远。这颗新发现的行星被称为罗斯128b,围绕一颗估计有70亿年历史的红矮星运行。

红矮星是星系中最常见的恒星,占所有已知恒星的70%,在其轨道上往往有适合水的行星。这意味着这些行星可能有大气层,并且可能有生命。

近年来,科学家在这些红矮星的轨道上发现的潜在可居住行星数量激增。最近的一项研究表明,在这些红矮星系的可居住区可能有多达600亿颗恒星。真正令人兴奋的是,新发现的罗斯128b行星非常接近我们的地球。

有些人可能还记得,科学家曾经发现了一颗地球大小的行星——半人马座比邻星,它离地球只有4.25光年。然而,它不太可能成为一个适合人类居住的地方,因为它围绕着一颗更年轻、更强大的红矮星运行,而且它很可能已经被烤成了一个地狱般的世界。

罗斯128b上的几个条件使它更适合人类生存。首先,它有一条恒定的轨道路线。其次,它周围的恒星可能已经稳定下来。此外,计算机模拟分析还显示,它可能会形成云,以确保地表水不会蒸发,这给了它更大的机会拥有一个可以支持生命的大气层。

发现这颗新行星的科学家告诉国家地理杂志,他们需要更多的数据来探索这颗行星。目前,研究小组正在寻找一颗在16光年范围内与罗斯128b相似的近距离行星。

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篇4:科学家在不经意间发现了地球上最古老的动物

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这种非常罕见的皱褶鲨鱼被认为是“活化石”,因为它存在的证据至少可以追溯到8000万年前。今年夏天,研究人员在葡萄牙海岸发现了一条活的皱褶鲨鱼,为研究这种古老的海洋生物提供了更多线索。

据英国广播公司报道,这条鲨鱼是由阿尔加维海岸的研究人员意外发现的。当时,他们正在该地区实施另一个与此无关的欧盟项目。结果,地球上最稀有和最古老的动物之一,皱褶鲨鱼,在不知情的情况下被发现了。

科学家认为这条皱褶鲨鱼从内到外与白垩纪时期的皱褶鲨鱼完全一样,当时霸王龙和三角龙还在地球上游荡。皱褶鲨鱼,也被称为鳗鲨,是深海鲨鱼的一种史前物种,也是最原始的鲨鱼,没有任何亚种分化。科学家认为这是因为皱褶鲨鱼已经在营养缺乏的深海环境中生活了很多年。根据日本的一项研究,皱褶鲨鱼吃的食物中有61%是头足类,如鱿鱼和章鱼。

七鳃鲨很少出现在人类的视野中,但是它们在人类出现之前就生活在地球上。照片来源:awashima海洋公园/gettymages

这种深海居民通常在海平面以下390到4200英尺(120到1300米)之间活动,这就是为什么尽管它在人类之前就存在,但它很少出现,甚至在19世纪之前也没有被人类发现。

据《IFL科学》杂志报道,今年夏天捕获的这条皱褶鲨鱼长约1.5米,但它们最多能长到2米。另一项研究称皱褶鲨鱼的怀孕期可能是已知最长的,大约42个月。

它的名字听起来不太像生活在深海中的野兽,但是这条皱褶鲨鱼之所以得名是因为它的头部有褶皱的鳃裂。几乎所有的其他鲨鱼都有自己的鳃,但是第一对褶边鲨鱼的鳃从嘴延伸到身体两侧的脖子,总共有六个鳃缝、细长的鳃间隙、褶皱和互相覆盖。

这块活化石在8000万年里没有改变。图像源OPENCAGE &维基媒体共享空间

皱褶鲨鱼的嘴形也很独特。阿尔加维大学的玛格丽塔·卡斯特罗教授称,这条皱褶鲨鱼的下颌有300多颗牙齿,排列成25排,可以用它满嘴的三角形牙齿在瞬间张开和合上吃掉整个猎物。它的嘴里有一种叫真皮牙齿的脊椎。它和牙齿结合在一起,让一张嘴看起来很吓人。

当然,你不太可能面对皱褶鲨鱼。但是万一一条皱褶鲨鱼出现在你面前,马上离它可怕的下巴越远越好。

蝌蚪工作人员从新闻周刊编译,翻译狗格格,转载必须授权

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篇5:超大质量黑洞看起来像什么?旋转的“甜甜圈”

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新浪科技新闻,北京时间,3月5日据国外媒体报道,超大质量黑洞存在于所有大型星系的中心。这些黑洞是活跃的增生物质,所以它们被称为“活跃星系核(AGN)”。当物质落入黑洞时,它将形成一个圆盘状结构,释放明亮的光,甚至产生巨大的喷发和喷射。与直径几十万光年的星系相比,超大质量黑洞周围的吸积盘和尘埃结构将显得非常小,宽度只有几十光年。然而,最近的两项研究最终让我们对超大质量黑洞的成长和演化有了更深入的了解。

旋转甜甜圈

天文学家使用活动星系核的“统一模型”来描述黑洞周围的结构。人们相信这个结构和它的方向会影响我们观察到的东西,这就是为什么不是所有的活动星系核看起来都一样。该结构的一部分是一个由充满灰尘的物质组成的环形圈——围绕着黑洞的气体和灰尘,它根据黑洞的方向从观察角度阻挡了部分或全部结构。

目前,天文学家根据阿塔卡马大型毫米阵列望远镜(ALMA)观测到的高分辨率图像,首次发现了围绕超大质量黑洞的旋转尘埃环。他们的观察目标是螺旋星系M77的中心,它距离地球4700万光年,位于鲸鱼星座。通过ALMA望远镜,他们可以识别并发现星系中心黑洞周围的气体尘埃与氢氰酸分子(HCN)和甲酰分子(HCO+)的喷射相结合,并瞄准中心黑洞周围密集的“甜甜圈”结构。目前,最新的研究报告发表在最近出版的《天体物理学快报》上。

该研究报告的作者、日本国家天文台的伊玛尼希(Masatoshi Imanishi)说:“为了解释活动星系核的各种观测特征,天文学家们假设在活动超大质量黑洞周围存在一个像甜甜圈一样的尘埃气体旋转结构。然而,尘埃气体环结构在外观上非常小。基于ALMA望远镜的高分辨率图像,我们目前可以直接观察到该结构。”

甜甜圈结构位于一个700光年宽的丝状半环材料结构中。它的直径约为20光年,与巨大的M77星系相比,它只是一个非常小的空间区域。通过对ALMA望远镜的观察和分析,研究小组发现,甜甜圈结构中的物质出现了多普勒频移,有些物质远离地球,有些物质面向地球,这是一个明显的旋转迹象。

这一明显的迹象也带来了额外的复杂性。甜甜圈结构可以以预期的方式旋转,但它具有一定的不对称性,其中一些结构旋转并具有随机方向的特性。该小组认为,这可能是一个颠覆性的迹象,例如,银河系已经与另一个较小的星系合并。需要做更多的工作来确定星系及其活动星系核的历史。首次观测到的旋转环结构的最新研究是星系和超大质量黑洞研究中的一个重要环节。

能量生成

许多活跃的星系核沿着旋转轴喷射出物质流。科学家们对释放物质流的机制和喷射流的构成知之甚少。然而,基于这种与喷流相关的磁场测量的最新模型显示,当物质被喷入太空时,黑洞可能会失去旋转动能。

该模型是由莫斯科物理科学技术研究所基金会和宇宙相对天体应用研究实验室的天体物理学家开发的。结果表明,极强喷流的能量与黑洞本身的旋转密切相关,并为天文学家提供了可测量的特征来检验理论观点。最新的研究报告发表在2017年12月22日的《天文学和空间科学前沿》杂志上。

科学家认为黑洞可以旋转,就像恒星和行星一样。当物质从吸积盘流入黑洞时,黑洞吸收角动量并旋转得更快。这种效应可以在被类似吸积盘包围的年轻恒星上观察到。然而,新生恒星的旋转速度太慢。因为它们吸收一定的角动量,角动量可以驱动恒星的喷射,同样的过程也存在于黑洞周围。

但是为了证明这一点,天文学家需要测量黑洞失去了多少旋转能量,但是这非常困难。同样,测量吸积盘材料的“磁通量”水平可以评估旋转能量的损失,但也很难测量。目前,这个最新的模型和其他最近更先进的黑洞喷流模型提出了一个“代理”:测量喷流磁场,然后将其与驱动喷流所需的旋转动能结合起来。

喷流磁场可以测量,因为磁通量是守恒的。通过测量喷流水平,我们还可以探测到黑洞附近的磁通量。目前,这项研究使天文学家能够将磁喷流与黑洞的自旋损失联系起来,并通过实验验证我们对黑洞及其周围环形结构和喷流的理解是否正确,或者我们还需要进一步的改进。

2017年4月,事件地平线望远镜花了一周半的时间收集关于银河系超大质量黑洞和椭圆星系M87超大质量黑洞的数据。很快我们不仅可以拍下超大质量黑洞周围环状结构的第一张照片,还可以观察黑洞视界的边缘。作为一名天体物理学家,这将是一个激动人心的时刻。

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篇6:科学家发现银河中心存在黑洞的最佳证据

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科学家发现银河中心存在黑洞的最佳证据

欧洲科学家宣布,他们发现了证明银河系中心存在巨型黑洞的最佳证据。

据报道,该科研小组带头人、德国马普外太空物理研究学院的莱因哈德·根策尔博士说:“这使黑洞研究前进了一大步!”在过去 20 年中,科学家们一直在观测银河系中心一些星体的活动情况,尤其对一颗名为 S2 的星星的运行轨道进行了跟踪研究,最终得出结论:S2 附近确实存在一个巨型黑洞。

根策尔介绍说:“S2 是惟一一颗距离黑洞很近、并且我们能够仔细观察的星星。”根据 S2 的运行轨迹,根策尔得出结论:除了 S2 的周围有黑洞存在,再也没有解释其运行情况的其他可能性了。S2 是太阳质量的 7 倍,为了避免被黑洞“吞噬”,它必须以很高的速度运行—每小时 1.8 亿公里。它按照自己的轨道“旅行”一圈,需要 15 年的时间。

根策尔小组认为,这个黑洞位于银河系的中心,质量比 100 万个太阳加起来还要大,根策尔还得出结论:“每一个大的星系都拥有一个大型的黑洞,这是宇宙中已知的最大能量所在。它们的‘生日’也许都在同一时期。”许多天文学家认为,根策尔小组提供的黑洞存在证据,是迄今为止最有力的。

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篇7:科学家发现有史以来最遥远超大质量黑洞

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美国卡内基科学研究所的科学家发现了历史上最遥远超大质量黑洞,其质量是太阳的8亿倍。这与今天在宇宙中发现的黑洞非常不同。以前发现的黑洞质量很少超过太阳质量几十倍。

麻省理工学院的物理学教授罗伯特·辛科说:“这是一个超大质量的黑洞,但是宇宙太年轻了,不应该存在。宇宙不足以创造出如此巨大的黑洞,这很令人费解。”

美国宇航局表示,科学家们推测,一定有特殊的条件允许黑洞快速成长,但究竟是什么仍然是个谜。

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篇8:NASA发现拥有超大质量黑洞的最小星系

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据报道,它的直径只有大约300光年。在M60-UCD1的中心,天文学家观察到一个“超大质量黑洞。美国宇航局表示,这个黑洞的质量是银河系黑洞的五倍。至于密度,美国国家航空航天局说,如果一个人抬头看地球上的恒星,在银河系中只能看到大约4000颗行星,而在M60-UCD1中有100万颗。

美国国家航空航天局表示,这一发现使他们确信,在外层空间一定还有其他具有超大质量黑洞的致密星系。此外,他们还认为这一发现有可能证明M60-UCD1等矮星系是爆炸后较大星系的残余。

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篇9:中国科学家领衔发现宇宙中最亮的“星”

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最亮的恒星是吴的团队用云南2.4米的丽江望远镜首次发现的,也是世界上唯一用2米望远镜发现的早期宇宙类星体。目前,天文学家已经发现了超过20万个类星体,但是离地球127亿光年的地方只有40个类星体。这个类星体不仅“年轻”,而且非常“大”。吴解释说,宇宙诞生于137亿年前,这颗恒星距离地球128亿光年,这意味着我们看到的是大爆炸9亿年后的样子。比如说,吴就相当于一个寿命长达100岁的人。你能看到的是他6岁时的样子。它的质量是太阳的120亿倍,相当于6岁孩子几百斤的体重。

吴说,它就像是遥远夜空中最亮的灯塔。它耀眼的光芒可以帮助我们了解许多我们以前无法理解的早期宇宙的信息。它巨大的黑洞质量也对早期宇宙中现有的黑洞形成和增长理论提出了巨大的挑战。最新的研究结果发表在2月26日的顶级国际科学杂志《自然》上。

中国科学院云南天文台丽江天文台类星体示意图

类星体是1963年发现的一种特殊天体。它们是以看起来像“类似恒星的天体”命名的,但它们实际上是遥远的天体,在银河系之外有巨大的能量,它们的中心是超大质量黑洞,质量超过1000万个太阳质量。尽管这些黑洞本身并不发光,但由于其强大的引力,它们会猛烈地吞噬周围的物质,而周围的物质会释放出巨大的能量,其方式类似于在快速坠入黑洞的过程中“摩擦生热”,使得类星体成为宇宙中最耀眼的天体。

中国科学院院士陈建生对这一发现发表评论说,中国天文学家能够用国产小型2米望远镜在世界上发现通常需要10米望远镜的天体,这表明中国天文学家充满了创新的想法。然而,由于我国没有大型望远镜,后续的深入研究不得不依靠国外的大型望远镜。因此,中国参与下一代国际30米直径巨型望远镜的建设对于中国天文学的未来发展是非常必要的。

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篇10:美国天文学家发现密集超大质量黑洞群

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黑洞是指宇宙空间内存在的一种密度无限大,但体积无限小的天体。由于其无法直接观测,因此科学家们对很难对其进行研究。不过好在可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。近日,美国天文学家发现密集超大质量黑洞群。

据国外媒体报道,日前,天文学家利用美国太空总署的“钱德拉”X射线观测器,以及印度巨米波电波望远镜的观测数据,制作X射线图片。在该图片中天文学家发现人类宇宙观测史上最为密集的超大质量黑洞群。

若以地球的密度标准计算,该黑洞群的密度约相当于5000个地球分布于全月球表面。

据悉,发现结果上周已在德州美国天文学会会议上公布。在会议上,专家同时发表另一项星系群研究的结果,哈佛-史密森天体物理学中心研究员发现,两个距离地球约200亿光年的巨型星系群埃布尔3411和埃布尔3412,与相邻的超大质量黑洞相撞后,两个星系群的热气层互相穿透,当中粒子的能量之高为“宇宙罕见”。正因为如此,天文学家将此现象形容为“惊人的宇宙粒子加速器”。

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篇11:哈勃望远镜发现两个中等质量黑洞

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哈勃望远镜发现两个中等质量黑洞

美国天文学家利用“哈勃”望远镜新观测到两个中等质量黑洞的迹象,这一重要发现不仅为研究黑洞家族的演变补上“缺失的一环”,也有助于深入理解星系结构的形成等天文学基本问题。

天文学家们近日在美国宇航局华盛顿总部举行的新闻发布会上介绍说,新观测到的两个黑洞之一位于飞马星座的 M15 球状星团,距地球 3.2 万光年,质量为太阳的 4000 倍。另一个黑洞位于仙女星系的 G1 星团中,质量相当于 2 万个太阳,距离地球 220 万光年。M15 和 G1 这两个星团都包含着大量紧凑排列的恒星,其中一些恒星相当古老,诞生于距今 100 多亿年前。

黑洞是一种体积极小、质量极大的天体,在它强大的引力下,连光都无法逃逸。迄今,宇宙中已知的黑洞主要有超巨黑洞和小质量黑洞两类。超巨黑洞一般存在于星系的中心,质量达到太阳的数百万甚至数十亿倍。小质量黑洞质量与太阳基本处于一个数量级,据认为主要由质量相当太阳 10 倍左右的恒星发生超新星爆炸后形成。

在已知两种黑洞之间是否还有“中间产品”?这是天文学界争论多年的一个话题。“哈勃”的新观测结果为中等质量黑洞的存在提供了确切证明,使小质量黑洞与超巨黑洞之间有了联系。此外,这一发现还为解释黑洞、特别是超巨黑洞的成因提供了新线索。

早先的一些观测显示,位于星系中心的超巨黑洞,质量一般为星系总质量的 0.5%左右。新发现的两个中等质量黑洞与所处的星团之间也有着类似比例,而星团的质量通常只有星系的万分之一。天文学家们指出,这意味着黑洞与其赖以依存的宇宙环境之间可能存在着有待进一步发现的本质规律。

目前,关于超巨黑洞的形成主要有两种理论。一种观点认为,它可能是随着星系的诞生一次性产生的。但也有天文学家推测,超巨黑洞是以质量更小的黑洞为基础形成的,后者就好比是一些“种子”,随着时间的推移进化成了巨型黑洞。中等质量黑洞的发现为黑洞形成“进化论”提供了新的支持。天文学家们说,这些中等质量黑洞很可能是最后形成超巨黑洞的“材料”。

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篇12:宇宙中存在独自生存的超大黑洞

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超大质量黑洞属黑洞中的一种,其质量是太阳质量的100万倍至100亿倍。在所有的星系的银心,包括银河系在内,都会存在超大质量黑洞。对于黑洞这一神秘又恐怖的天体,科学家一直不断的潜心研究,并试图发现一些新的讯息。日前,天文学家就首次发现宇宙中存在独自生存的超大黑洞。

据物理学家组织网报道,天文学家们利用超长基线阵列(VLBA),首次发现一个抛弃宿主星系、几乎“独自生存”的超大质量黑洞,这种情况极其罕见。研究人员表示,此类天体或许在宇宙中还有,但发现它们却可遇而不可求。

此次,包括美国国家射电天文台在内的多家机构研究人员,使用超长基线阵列制作了超过1200个星系的超高分辨率图像,并结合了之前通过红外及射电望远镜进行的大规模巡天观测。研究表明,几乎所有超大质量黑洞都盘踞在星系的中心,只有一个位于ZwCl8193星系簇中的对象与该模式不符。

该超大质量黑洞被命名为B31715+425,所在的星系簇距离地球超过20亿光年。不可思议的是,该黑洞周围有一个与它的“体型完全不匹配的小星系,而它却正在加速逃离另一个它本该身处其中的大星系。

天文学家分析认为,在数百万年前的一场“近身肉搏”中,较大星系是获胜方,剥离了较小星系内几乎所有的恒星和气体,却把它的黑洞“剩”下了。这个较小星系被蚕食后剩余的部分十分可怜,只大约跨越3000光年,而我们的银河系都要横跨10万光年。

团队成员表示,此次超长基线阵列的数据质量非常高,获得了超大质量黑洞高精度位置信息,从而发现这一此前从未遇到的情形。

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篇13:宇宙中质量最大的黑洞之王

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中科院国家天文台的刘继峰专家教授领着的精英团队拥有全新发现,她们发现了一个己知宇宙空间之中品质最大的恒星级別黑洞,该黑洞比太阳质量大70倍,被取名为LB-1。

己知宇宙空间品质最大黑洞

该黑洞吞噬了成千上万的东西,这种全是无法测算的。将会它在持续吞食周边物件的情况下取得成功将许多中小型黑洞都吞食进来,最后才拥有这一巨大的躯体。大伙儿针对黑洞有很多疑惑,例如黑洞有使用寿命吗,黑洞吞噬的东西去哪里了,很感兴趣的能够 再次去科学研究和掌握。

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篇14:科学家发现5.3亿年前古老眼睛

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据外国媒体报道,科学家在一个大约5.3亿年前的化石上发现了最古老眼睛痕迹。这块化石属于一种已经灭绝的三叶虫,它古老的眼睛形状在今天的许多动物身上都能看到。

这种三叶虫化石发现于爱沙尼亚北部的吕克蒂组,可以追溯到寒武纪。化石右眼的一部分不见了,这使得科学家能够清楚地观察到它的内部结构。研究人员发现,这种古老的三叶虫有一个原始的复眼,类似于螃蟹、蜜蜂和其他动物的复眼。复眼由一系列称为“小眼睛”的微小视觉器官组成。小眼不是一个完整的单眼,而是一个结构比单眼简单的器官。

研究人员分析了复眼的结构和功能,并将其与活体动物的复眼进行了比较。他们发现三叶虫的复眼没有晶状体,这可能是由于缺少原始物种形成晶状体结构的部分外壳。此外,与今天的许多动物相比,三叶虫的视力要差得多,但它仍然能区分路上的捕食者和障碍物。

“这是一个独特的化石,向我们展示了亿万年前的早期动物是如何看待他们周围的世界的。”爱丁堡大学地球科学学院的尤安·克拉克森教授说,“更不可思议的是,它还揭示了复眼的结构和功能在5亿年来几乎没有改变。”一些科学家认为,大约在5.4亿年前出现的三叶虫是进化出真正眼睛的第一批动物。其他人认为眼睛的出现是寒武纪生命大爆发的主要原因。

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篇15:科学家发现一种与睡眠质量相关的基因

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晚上睡不好,也许是因为压力大,也可能因为年龄大,但科学家近日说,基因有可能在其中作怪。

美国华盛顿州立大学助理教授贾森·格斯特纳等人当天在美国《科学进展》杂志上报告说,他们在大脑星形胶质细胞里发现了有一种叫FABP7的基因,一旦发生变异,就让人睡不香。这种基因也影响小鼠和果蝇的睡眠质量

研究人员首先利用小鼠开展实验,结果发现,与正常小鼠相比,敲除FABP7基因的小鼠的睡眠断断续续。这意味着FABP7可能是哺乳动物保持正常睡眠的必需基因。

为此,研究人员进一步分析了近300名日本人的基因,结果发现,其中29人FABP7基因发生变异。在参与为期7天的睡眠研究时,这些基因变异者睡眠质量较差,夜里醒的次数较多。

研究人员接着又向果蝇大脑星形胶质细胞里插入正常或变异的FABP7基因制造转基因果蝇,结果也发现,携带变异FABP7基因的转基因果蝇睡眠不佳,跟在小鼠和人类身上观察到的情况类似。

星形胶质细胞是哺乳动物脑内分布广泛的一类细胞,长期以来被认为只对神经元起到支持作用。

格斯特纳说,他们的研究表明许多物种的星形胶质细胞可能都有潜在调节睡眠的机制。更重要的是,“这是我们第一次真正了解特定细胞和分子机制在迥然不同物种的复杂行为中发挥作用”。

虽然研究人员表示很高兴找到一种对睡眠有显著影响的基因,但他们强调几乎肯定也有其他基因参与调节睡眠过程。

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篇16:科学家发现银河系中央存在黑洞的证据

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科学家发现银河系中央存在黑洞证据

天文学家早就提出,在银河系中央一个名叫人马座 A 的区域可能盘踞着一个巨大的黑洞,但一直没有直接的观测证据支持这一假设。美国科学家最近报告说,他们在这一区域边缘观测到了一次 X 射线爆发,从而首次为银河系中心黑洞的存在提供了强有力的证据。

这次 X 射线爆发是 2000 年 10 月 26 日由正在环地轨道上的美国宇航局“钱德拉”X 射线望远镜观测到的。美国麻省理工学院的科学家在 6 日出版的英国《自然》杂志上报告说,这次 X 射线爆发持续了约 3 个小时,其间曾变得黯淡并消失,经过大约 10 分钟后又重新出现。

科学家说,这消失与重现之间的 10 分钟是证明人马座 A 区域存在一个黑洞的关键,它表明 X 射线穿越该区域所需的时间约为 10 分钟,由于 X 射线的穿越速度不可能超过光速,因而可以推断该区域尺寸不会超过光在 10 分钟内走过的距离。结合以前的观测,科学家推算出,这个质量超过 260 万个太阳质量的区域,直径不超过 1.5 亿公里。密度如此之大的天体,只可能是一个黑洞。

据认为,这次 X 射线爆发可能是一颗彗星在被黑洞吞噬的过程中产生的。这一发现是关于银河系中央存在黑洞迄今最有力的证据。但研究人员说,它还不是绝对的确定性证据,这些 X 射线也有可能是从位于同一方向、但距离比银河系中心近或远得多的其它天文事件产生的。科学家们将利用空中和地面望远境对人马座 A 区域进行重复观测,希望能确认这一发现。

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篇17:科学家发现:南极洲上空臭氧层黑洞达到历史最大水平

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据观察南极洲上空臭氧层科学家发现,1985年开始出现在南极洲上空的臭氧层黑洞在今年九月份的第二个星期已经达到历史上的最大的记录,现在这个黑洞已有1100万平方英里之大,而且还有可能在未来的几天里持续扩大。

这是南极洲上空的臭氧层黑洞自2002年以来出现的新变化。在2002年,黑洞突然缩小,当时人们都以为黑洞最终会消失,但科学家们相信那只是大气条件的异常引起的。现在黑洞的变大证实了科学家们的推测,臭氧层黑洞不但回复到原来水平,而且在今年八月份就有一直扩大的趋势。虽然八月已经达到新的记录,现在九月份又刷新了记录,照此理论看来,臭氧层黑洞再创新高完全有可能。

臭氧层具有保护地球表面遭受来自太阳的强烈紫外线的照射,这些紫外线能够导致皮肤癌的产生。由此看来,臭氧层其实就是地球的保护伞,现在伞上破了一个洞,而且洞在日益地增大,这对伞下自然会有影响。许多人都在担心皮肤癌的发病率会大大增加,但首批对臭氧层黑洞进行研究的科学家Shanklin表示:黑洞和皮肤癌的产生并没有直接的联系,但不可否认的是人们的生活方式将会因此而改变。

由于损害臭氧层的化学气体的排放,臭氧层已经变得越来越薄,保护作用也越来越弱。

Shanklin希望各个国家都遵守蒙特利尔条约,控制毒害臭氧层的气体的排放;以及遵守京都条约,控制二氧化碳的排放。Shanklin表示,臭氧层是如此得脆弱和容易受到破坏,这更加需要人们加大对臭氧层的保护,不然的话,后果难以设想。

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篇18:科学家可能发现了前一个宇宙的 “幽灵”黑洞

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据国外媒体报道,由于光传播的速度,人类可以看到太空中不再存在的东西。如果你凝视一个遥远的星系,当光线照向我们的方向时,你只能真正看到里面是什么。如果星系在1000光年之外,那么人类在1000光年前就能看到星系。

现在,研究人员相信他们可以使用类似的技术找到不再存在的黑洞。唯一不同的是,这些黑洞不仅来自过去,而且来自一个完全不同的宇宙

最近,一个由牛津大学、华沙大学和纽约海事研究所的科学家组成的科学研究小组指出,有证据表明,在人类目前生活的宇宙之前存在一个黑洞。然而,这样的黑洞留下的是宇宙微波背景辐射而不是可见光。

这些科学家认为,即使当一个宇宙结束了,一个新的宇宙出现了,来自前一个宇宙的衰变中的日冕物质抛射仍然存在。然而,没有具体的数据来支持这一理论,证明它是不好的。因此,研究人员开始寻找他们所谓的“霍金点”。霍金角是以已故科学家斯蒂芬·霍金的名字命名的。

然而,这个团队提出的理论不容置疑。反对者认为这些“点”只是中巴随机分散的结果。

为了尽可能消除疑虑,研究小组制作了一张背景辐射的随机地图,并试图找到相似的点。由于这种现象没有出现在他们的随机数据中,研究人员相信他们的理论是正确的,霍金点确实是宇宙中存在了很长时间的黑洞的最后痕迹。

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篇19:颠覆常识!超大质量黑洞附近竟有年轻恒星

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物理学家组织网络最近报道称,对阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的最新观测推翻了天文学的常识,即即使在银河系最不稳定的区域,恒星也可以诞生,而恒星可能存在于整个宇宙中。

人马座A位于距离地球26000光年的银河系中心,那里有400万个超大质量黑洞,质量相当于太阳。由于其强大的潮汐力和强烈的紫外线和X射线辐射,射手座A被认为不利于恒星的诞生和形成,特别是像太阳这样的低质量恒星。然而,发表在《天体物理学杂志快报》上的研究数据显示,在距离人马座A黑洞中心仅3光年的地方,发现了11颗年轻恒星,它们的寿命约为“600万年”。

大量星际尘埃覆盖了黑洞区域,将它隐藏在光学望远镜的“视野”之外。阿尔玛可以穿透尘埃,帮助天文学家以极高的精确度和灵敏度更清楚地了解这个动荡的地方。

研究小组发现了这些年轻恒星喷流的典型“双叶”特征。这些恒星被旋转的尘埃和气体圆盘所包围,这些圆盘将物质吸收到旋转的圆盘中,并以高速喷射的方式从恒星的北极和南极喷射出来。这种形状标志着恒星形成的早期阶段,“双波瓣”中的一氧化碳分子在毫米波长的光中非常明亮。

“这一发现证明了惊人的恒星形成发生在人马座A附近的云中,”美国国家射电天文台的阿尔·沃顿说。尽管条件并不理想,但它们给了天文学家形成恒星的其他方法。"

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篇20:仙女座星系中发现26个黑洞构成的集群,堪称宇宙陷阱

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科学家对26个新发现的低质量黑洞感到兴奋。除了之前发现的9个黑洞,仙女星系中的低质量黑洞数量已经达到35个。根据哈佛-史密森天体物理中心的天文学家罗宾·巴纳德的说法,我们非常高兴发现这些黑洞。这些只是仙女座星系黑洞群的冰山一角。大多数黑洞不会靠得太近,在观测中也不容易发现低质量黑洞。新发现的黑洞大约是太阳质量的5到10倍,是大质量恒星死亡的产物。其中七个位于仙女座星系中心黑洞周围1000光年的地方。

在如此近距离发现黑洞群是一个非常特殊的现象。巴纳德认为,科学家多年来一直在寻找证据,证明低质量黑洞围绕着中心超大质量黑洞。这种奇异的黑洞群已经被证实存在。在仙女座星系的中心,有一个巨大的中央隆起结构,科学家预测,比银河系中心区域密度更大的黑洞更多。

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