1萬光年外!科學家突然發現外有個黑洞事件,對人類有影響嗎?

1萬光年外!科學家突然發現外有個黑洞事件,對人類有影響嗎?

眾所周知,黑洞向來以“霸道”而聞名,簡單來講,黑洞只入不出,任何物質只要到了它的視界之內就再也別想出來,至少到目前為止是這樣,就連光速也不例外。然而近日,科學家觀測到一個奇怪的黑洞事件,重新整理了我們對黑洞的認識!

1萬光年外!科學家突然發現外有個黑洞事件,對人類有影響嗎?

不久前,錢德拉X射線天文臺發現一個遙遠的黑洞以接近光速的速度噴射出物質。不用擔心,這頭野獸離我們大約一萬光年遠,這個距離相當遙遠,所以與其說是危險,不如說是奇觀,而且是一惡搞充滿科學見解的奇觀。或許有人會問“我以為沒有什麼東西能逃出黑洞?“你說得對,什麼都做不到。但是這裡是一個特殊事件,這種物質並不是從黑洞裡出來的。它來自於圍繞黑洞旋轉的物質,黑洞巨大的引力導致它們瘋狂的加速旋轉。這些物質噴流稱為天體物理噴流或相對論噴流。它們是由稱為吸積盤的物質的旋轉盤發射出來的。這些圓盤可以圍繞著脈衝星和中子星旋轉,或者圍繞著黑洞。

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這個特殊的黑洞被科學家命名為MAXI J1820+070。它是一個恆星質量的黑洞,大約是我們太陽質量的8倍。而且,它有一個雙星伴侶,但伴星不是另一個黑洞,而是一顆恆星,因此這個系統算是一個雙星系統。這個伴星的質量約為太陽的一半。所以兩者之間的關係相當明確:質量越大的黑洞支配著它的伴星,它把恆星上的物質剝離到吸積盤上。

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什麼是吸積盤呢?吸積盤是一種由彌散物質組成的、圍繞中心體轉動的結構,一般是指白矮星、中子星或黑洞等緻密天體周圍,由於物質受到引力作用向中心天體落下所形成的盤狀結構。

因此不難想象,磁碟中的物質命運多舛。其中大部分將被吸入黑洞。一旦它超越了事件視界,那麼它的命運就已經註定了。但並不是所有的物質都會消失在黑洞中,因為圓盤中的物質可以圍繞黑洞旋轉很長時間,這意味著它們還有一段很長的時間存在於我們視野當中。不僅如此,圓盤中的一些物質透過噴流離開黑洞的“勢力範圍”,其中噴流被迫沿著黑洞區域性的磁力線運動。因此,有兩個相對論噴流彼此相對:一個前,一個後。

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錢德拉根據四次觀察拍攝了這些噴流的電影,分別在2018年11月和2019年2月、5月和6月拍攝。在這些噴流中有一種不尋常的現象。當天文學家測量它們的速度時,前面的噴流正以光速的80%遠離我們。但後面的噴氣式飛機正朝我們飛去,它的速度是光速的160%。什麼?160%光速?我們都知道這是不可能的,其實在這裡起作用的是所謂的“超光速運動”。在超光速運動中,向觀察者運動的物質射流似乎超過了光速限制。但事實並非如此。

其實在這裡,物質噴射本身是以接近光速的速度運動。來自物質的光以光速傳播,它別無選擇。綜合起來,這就產生了一種錯覺,即光線本身正在打破光速的限制,而實際並非如此。事實上,物質噴流的速度都是一樣的:剛好超過光速的80%,兩個噴流發出的光以光速傳播。

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噴流本身既是物質也是能量,當粒子與黑洞周圍的其他物質相互作用時,噴流中的大部分能量被釋放出來。噴流本身與這種物質碰撞,也會產生衝擊波。我們可以將其比作地球大氣層中超音速飛機的聲波爆發。當這些噴流與星際物質碰撞時,它產生的粒子能量比大型強子對撞機產生的粒子能量要高。

在MAXI J1820+070系統中,黑洞的質量實際上是恆星的16倍。而MAXI所提供的黑洞發射的噴流現象對科學家至關重要,據統計,在2018年的這兩次爆發中,超過4億磅的物質被髮射到太空,這個數量大致相當於黑洞在幾個小時內在吸積盤上收集的物質。這些恐怖的能量吸引了科學家的注意,並由此產生的深深地敬畏!

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