银河系中心黑洞观测证据精彩七篇

美国国家航空航天局的科学家发现，在银河系中心的超大质量黑洞周围，有一个磁场可以引导气体粒子进入黑洞周围的轨道，而不是黑洞内部。长期困扰天文学家的一个问题是，银河系中心的黑洞比其他星系中心的黑洞安静，后者在消耗物质的同时发出辐射。这个新发现为解决这个问题提供了线索。

美国宇航局的研究人员利用安装在飞行望远镜上的远红外光电探测器绘制了磁场图，以进一步探测银河系中心黑洞周围的星际尘埃运动。像许多星系一样，在银河系中心有一个超大质量的黑洞，研究人员将其命名为人马座A *。

大多数星系的超大质量黑洞非常活跃，大量物质落入黑洞，导致它们在吞噬过程中释放高能辐射。然而奇怪的是，银河系中心的黑洞看起来相对平静。美国宇航局科学家研究了这一现象，发现人马座A*周围的磁场会将气体导向黑洞周围的轨道，而不是直接进入黑洞，从而防止黑洞“吞噬”。

“螺旋磁场将气体引导至黑洞周围的轨道，”该项研究的主要作者、美国宇航局喷气推进实验室的天体物理学家达伦·道威尔说。"这可以解释为什么我们的黑洞是安静的，而其他黑洞是活跃的."

尽管磁场是不可见的，但它能影响带电粒子的运动，并对宇宙中物质的运动和演化产生重要影响。然而，由于磁场不能直接成像，我们仍然不能很好地理解它们的确切功能。为了绘制黑洞周围磁场的形状和强度，研究人员需要研究它们对空间中垂直于磁场排列的悬浮尘埃粒子的影响。

科学家们还使用“热层红外观测台”上的新型高分辨率机载宽带照相机(HAWC+)，来探测这些尘埃粒子还发出偏振光和远红外光。索非亚是一架改装的波音747，由美国航天局和德国航天中心联合运营，携带一架反射望远镜。索非亚飞行在大气中大多数水蒸气的上方，因为水蒸气的存在阻止了一些红外信号到达地面。

作者之一，美国宇航局艾姆斯研究中心的天体物理学家琼·施梅尔茨说，这是我们第一次真正看到磁场和星际物质是如何相互作用的。她还指出，HAWC+在这项研究中发挥了至关重要的作用。

这项研究的全部结果已在2019年6月的美国天文学会年会上发表，并将在《天体物理学杂志》上发表。

人马座a，超大质量黑洞

人马座A*是银河系中心的超大质量黑洞，也是最近的超大质量黑洞。它被认为是研究黑洞物理学的最佳目标。超大质量黑洞是星系中心密度极高的区域，它们的质量可能是太阳的几十万到几十亿倍。作为强大的重力来源，超大质量黑洞不断吸收周围的尘埃和气体。

1931年，物理学家卡尔·詹斯基首次提出银河系中心存在黑洞的证据，当时他发现了来自该区域的无线电波。人马座A*的质量相当于400万个太阳，距离地球只有26000光年。这是宇宙中为数不多的几个黑洞之一，在那里我们可以观察到附近的物质流动。

在最初受半人马A*黑洞引力影响的物质中，不到1%的物质已经到达事件视界的边界——黑洞的边缘，无论有无返回。换句话说，这些物质中的大部分被喷射出来。因此，射手座A*附近物质发出的X射线非常微弱，就像附近宇宙中大多数星系的超大质量黑洞一样。被捕获的物质在进入黑洞之前需要失去热量和角动量。物质的喷射使这种损失发生。

银河系中心超级黑洞就是这样不断地积累与星体合并叠加形成的。银河系中心黑洞怎么形成的?小编在此整理了银河系中心黑洞形成原因，供大家参阅，希望大家在阅读过程中有所收获!

人造黑洞简介

美国制成“人造黑洞”

2005年3月，美国布朗大学物理教授‘霍拉蒂·纳斯塔西’在地球上制造出了第一个“人造黑洞“。美国纽约布鲁克海文实验室1998年建造了20世纪全球最大的粒子加速器，将金离子以接近光速对撞而制造出高密度物质。虽然这个黑洞体积很小，却具备真正黑洞的许多特点。纽约布鲁克海文国家实验室里的相对重离子碰撞机，可以以接近光速的速度把大型原子的核子(如金原子核子)相互碰撞，产生相当于太阳表面温度3亿倍的热能。纳斯塔西在纽约布鲁克海文国家实验室里利用原子撞击原理制造出来的灼热火球，具备天体黑洞的显著特性。比如：火球可以将周围10倍于自身质量的粒子吸收，这比所有量力物理学所推测的火球可吸收的粒子数目还要多。

人造黑洞的设想最初由加拿大“不列颠哥伦比亚大学”的威廉·昂鲁教授在20世纪80年代提出，他认为声波在流体中的表现与光在黑洞中的表现非常相似，如果使流体的速度超过声速，那么事实上就已经在该流体中建立了一个人造黑洞。然而，利昂哈特博士打算制造的人造黑洞由于缺乏足够的引力，除了光线外，它们无法像真正的黑洞那样“吞下周围的所有东西”。然而，纳斯塔西教授制造的人造黑洞已经可以吸收某些其他物质。因此，这被认为是黑洞研究领域的重大突破。

欧洲“人造黑洞”

2008年9月10日，随着第一束质子束流贯穿整个对撞机，欧洲大型强子对撞机正式启动。

欧洲大型强子对撞机是2013年前世界上最大、能量最高的粒子加速器，是一种将质子加速对撞的高能物理设备，它位于瑞士日内瓦近郊欧洲核子研究组织CERN的粒子加速器与对撞机，作为国际高能物理学研究之用。系统第一负责人是英国著名物理学家‘林恩·埃文斯’，大型强子对撞机最早就是由他设想出来并主导制造的，被外界称为“埃文斯原子能”。

当比我们的太阳更大的特定恒星在生命最后阶段发生爆炸时，自然界就会形成黑洞。它们将大量物质浓缩在非常小的空间内。假设在大型强子对撞机内的质子相撞产生粒子的过程中，形成了微小黑洞，每个质子拥有的能量可跟一只飞行中的蚊子相当。天文学上的黑洞比大型强子对撞机能产生的任何东西的质量更重。据爱因斯坦的相对论描述的重力性质，大型强子对撞机内不可能产生微小黑洞。然而一些纯理论预言大型强子对撞机能产生这种粒子产品。所有这些理论都预测大型强子对撞机产生的此类粒子会立刻分解。因此它产生的黑洞没时间浓缩物质，产生肉眼可见的结果。

银河系中心黑洞形成原因

据国外媒体报道，目前，科学家最新研究显示，银河系中心超大质量黑洞周围存在着冰冷的水和碳氢化合物，它们有助于形成恒星。

天文学家发现星际空间存在冰的证据，水和碳氢化合物分子在特殊波长吸收光线，在红外线观测数据中留下鲜明特征。但是令他们迷惑的是，通常他们认为冰水应当位于地球较近的区域——在地球和银河系中央之间，而不是正好位于银河系中心区域，这里过于炽热，并且充满放射线，冰水物质很难存在。

欧洲南方天文台甚大望远镜最新观测数据显示冰水物质的确存在于银河系中心区域。天体物理学和行星学研究中心吉哈恩-莫尔塔卡(Jihane Moultaka)和她的同事绘制一张地图，呈现冰水物质出现的区域，之后使用一种奇特技术消除周围其它特征，发现冰水物质存在于银河系中心区域。

他们将这些位置区域和灰尘路径进行对比，灰尘路径中灰尘簇非常密集，显示大量冰水物质迹象。研究小组认为，冰水物质通常密集粘合灰尘颗粒幸存下来，它们能够屏蔽热量和放射线。莫尔塔卡说：“银河系中心超大质量黑洞非常近区域可能存在着很低温度，我们发现的冰水物质温度为-263 °C 至-193 °C之间。”

冰水物质的黏性有利于银河系中心黑洞形成恒星，恒星需要冰冷灰尘气体才能形成，但是冰冷灰尘气体并不存在于银河系内核区域。很难理解银河系中心超大质量黑洞恶劣环境能够形成年轻恒星，但是银河系内核区域的冰水物质可以解释这些恒星是如何诞生的。

科学家发现银河系中央存在黑洞的证据

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。

银河中心存在黑洞的最佳证据

欧洲科学家 10 月 16 日宣布，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。

据外国媒体报道，天文学家在银河系中心发现了一个质量是太阳10万倍的黑洞。这个黑洞是迄今为止银河系中发现的第二大黑洞，仅次于人马座A*。日本科学家发现黑洞隐藏在离地球约25000光年的气体云中。

这个黑洞被科学家归类为“中等质量黑洞”，它的发现填补了理解超大质量黑洞形成机制的空白。

科学家利用位于南美洲智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)发现了分子云中的黑洞。这种先进设备的高灵敏度和高分辨率使科学家能够观察到离银河系中心点只有195光年远的气体云。

在此之前，天文学家仅仅从理论上预测了中等质量黑洞的存在，但是他们从未在实际观测中发现任何真实的情况--直到现在。

根据最新研究，超大质量黑洞的存在对星系、恒星甚至生命的出现至关重要。关于这项工作的论文已经发表在《自然天文学》上。这将有助于科学家理解像银河系中心这样的超大质量黑洞是如何产生并成长为如此大的质量的。

当宇宙相对年轻时，更小的黑洞出现了。科学家认为，这些黑洞可能是孕育后来超大质量黑洞的“种子”——它们相互融合，最终形成巨大的质量。

很难找到黑洞，因为它们是完全黑暗的。但是在某些情况下，仍然有线索可以引导我们找到它们。

黑洞是一个特殊的时空区域，在这个区域里，重力非常强，没有任何物体甚至光可以从中逃脱。日本庆应大学科学技术部的冈本教授和他的同事利用计算机模拟发现了银河系中心区域附近气体云的非理性高速运动，从而推断出这个中等质量黑洞的存在。此外，研究小组还注意到，整个分子云团发出的辐射特征与银河核心超大质量黑洞的缩小版本非常相似。

冈彭志教授指出，天文学中有一个共识，即质量超过太阳100万倍的超大质量黑洞通常存在于大型星系的核心，但它们的起源仍不清楚。

他说:“由于密集星团中恒星不受控制的合并，中等质量的黑洞已经形成。一种可能的情况是，这些中等质量的黑洞在银河核心融合，最终形成超大质量的黑洞。在此之前，虽然有几个中等质量黑洞的可疑目标，但没有一个被最终确认。最近，我们在银河系中心附近观察到一个气体云。根据仔细的计算和分析，我们得出结论，有一个质量约为太阳10万倍的致密天体。”

冈彭志教授说，这个中等质量的黑洞似乎并不活跃，因为它并没有消耗太多的周围物质。

然而，尽管它在真实的科学和科幻小说中都是一个非常流行的主题，黑洞的概念只存在了大约100年。爱因斯坦的相对论首次从理论上预言了它。

冈彭志教授说:“黑洞这个术语直到1967年才被首次使用，我们在46年前才发现了第一个黑洞。未来对高速致密天体的观测，类似于我们研究中的观测，可能会增加不发光的隐藏黑洞的数量，从而为检验广义相对论提供更多的样本。这将对现代物理学的发展具有重要意义。”

据估计，整个星系中有数百万个黑洞，在星系中心附近有数万个黑洞，但是目前科学家们已经发现并确认了星系中心的几个黑洞。

天文观测数据显示，银河系大约有136亿年历史。美国宇航局的最新数据显示，银河系有1.5万亿倍的太阳质量和近2000亿颗恒星。

根据恒星演化模型，大质量恒星很可能在演化结束时形成黑洞。这样的黑洞通常是太阳质量的3到100倍，然后通过吞噬或合并其他恒星形成更大质量的黑洞。

大质量恒星的寿命通常很短。在银河系漫长的演化过程中，一定形成了许多这样的黑洞。据保守估计，其中有数百万甚至超过1亿。然而，这种黑洞的质量太小，它们在近距离吸收了物质。他们中的大多数相对平静，这使得人类很难找到他们。

当一颗行星被黑洞吞噬时，黑洞会释放出强烈的伽马射线和X射线，然后被人类观察到。如果黑洞和恒星形成双星系统，人类可以通过观察恒星的异常行为来发现黑洞。

例如，人类发现并证实的第一个黑洞“天鹅座X-1”是一个双星系统，由一个质量为太阳8.7倍的黑洞和一颗质量约为太阳30倍的恒星组成。天文学家首先发现了黑洞发出的异常X射线，然后通过恒星轨道证实了黑洞的存在。

在我们银河系的中心，有一个超大质量的黑洞“人马座A*”，质量大约是太阳质量的400万倍。还有一个中等质量的黑洞，质量是太阳质量的1300倍(3光年)。2018年，哥伦比亚天文学家在银河系的人马座A*附近总共发现了12个黑洞，并于4月5日在《自然》杂志上发表了它们。

这些黑洞只是银河系中的冰山一角。据估计，在银河系的中心附近有成千上万个黑洞，但是大多数都很难观察到，所以它们也被称为“看不见的黑洞”。天文观测还表明，银河系中心附近的恒星基本上是古老的恒星，平均年龄为100亿年。由于大质量恒星的年龄很短，它们早已演化成中子星或黑洞。

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。