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猜一猜这张图中有多少颗黑洞?

字号+作者:原创 来源:原创 2017-01-08 09:52 我要评论() 收藏成功收藏本文

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把你的手臂伸向空中,翘起小拇指。

现在试想一下天空中的一片区域,只有你指尖的约10%大。

这个大小就是下面这张图片所拍摄的天区:

猜一猜这张图中有多少颗黑洞?

△ (图片来源:Chandra; NASA/CXC/Penn State/B.Luo et al.)

在过去的17年间,天文学家通过钱德拉X射线太空望远镜对这个区域进行拍摄了102次。这期间,他们总共只对这个补丁般大小的天区进行了81天的观测。并将所有的照片合并后我们就看到上面的这张照片(在1月5日公布)。

他们发现了什么?

黑洞!超大质量黑洞!

看图,你认为这张图片中究竟有多少颗黑洞?

猜猜这张图中有多少颗黑洞? (单选)
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所谓的“超大质量黑洞”是指质量范围在太阳质量的上千倍到数十亿倍之间的黑洞。他们一般栖居在星系的中央。

超大质量在星系演化中扮演着至关重要的角色,因为它会跟星系共同演化(比如银河系),并且影响着在星系中的恒星、行星、小行星、彗星和卫星的命运,当然也包括任何生命体。(关于超大质量黑洞的更多信息可进一步阅读:《听说,银河系中心有颗超大质量黑洞?》)

这张图片显示的是天炉星座的一片区域,大约16弧分宽。天文学家用角度来测量天空中物体的视大小,一度可以分为60弧分,月亮的大小为31弧分。

猜一猜这张图中有多少颗黑洞?

△(图片来源:LCOGT)

这张图片潜伏了2076个星系(以及它们的超大质量黑洞),被钱德拉的团队称为“有史以来最深入的X-射线图像”。

这些不同的点代表了超大质量的位置。图片的中间区域是观测过的超大质量黑洞最集中的区域。

猜一猜这张图中有多少颗黑洞?

△ 艺术描述:星系NGC 1068中央的一颗超大质量黑洞。(图片来源:NRAO/AUI/NSF; D. Berry/Skyworks)

天文学家可以“看见”这些猛兽是因为他们会聚拢恒星、气体和尘埃,这个区域被称为“吸积盘”,盘的温度非常高会辐射出大量X射线,因此钱德拉X-射线望远镜才能捕捉到它们。图中不同的颜色则代表了X-射线的能量等级。最低能量的显示为红色,中等能量的为绿色,最高能量的则为蓝色。

这些星系距离地球非常之遥远,约为119亿至129亿光年之间,也就是说我们是在观测它们遥远的过去。这重要么?当然,因为通过这些数据我们可以比较早期形成的黑洞和现在的黑洞之间有什么区别,就可以知道它们是怎么演化的。

有两项最新研究分析了所有这些数据指出,在星系中央的巨大黑洞很有可能并不是从小黑洞(大约太阳质量的100倍)开始成长(通过吞噬周围的气体、尘埃和恒星)。而是一开始就非常的巨大,大约在太阳质量的1万和10万倍之间。

为什么会这样?没有人知道,钱德拉X-射线太空望远镜将继续寻找答案。

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