人类历史上第一张黑洞动图来了~欧洲天文台利用最新设备绘制

说起2019年最热门的科学事件,莫过于人类历史上第一张黑洞图片的发布。集全世界科学家和望远镜之力,打造了事件视界望远镜,完成了这次拍摄。

显然,科学家们的好奇心是不会停止的,对于黑洞的探索也没有终点。最近,欧洲航天局利用XMM-牛顿卫星,拍摄了人类历史上第一张黑洞的动图(当然图片有点糙,这么说有点夸张,其实这个称号也是我自己起的)。

人类历史上第一张黑洞动图来了~欧洲天文台利用最新设备绘制

XMM-牛顿卫星是欧洲航天局于1999年时发射升空的天文卫星,装备了三台X射线望远镜,是当今世界上最灵敏的X射线望远镜。升空20年以来,XMM-牛顿卫星为欧洲航天局带来了许多重大突破。

在天文学上,X射线可以起到许多关键作用,看到很多可见光范围内无法展示的画面。XMM-牛顿卫星正是利用X射线,完成了一项项艰难的太空任务,这一点和NASA的钱德拉X射线望远镜是一样的,虽然并没有后者那么出名。

最近,欧洲航天局利用XMM-牛顿卫星,成功绘制了一张黑洞的动图,为我们展现了黑洞的活动机制。

这一次,欧洲科学家选择的黑洞,是位于IRAS 13224–3809星系的黑洞。IRAS 13224–3809星系距离我们大约9100万光年,是宇宙中变化幅度最大的X射线源之一。在短短几个小时内,它的亮度变化就可以达到50倍。

人类历史上第一张黑洞动图来了~欧洲天文台利用最新设备绘制

而这个黑洞,也是宇宙中的恐怖巨兽。据科学家计算,它的质量可以达到太阳的1500万倍,是银河系中心的超大质量黑洞半人马座A*的4倍左右。因此,对于科学家来说,它的巨大体型让它成为了最佳观测对象之一。

我们知道,黑洞是宇宙中最恐怖的天体,可以把包括光在内的一切附近物质全部都吞入腹中。在被黑洞吸收的时候,物质会迅速落向黑洞,这个过程中,它们会迅速升温,以至于发光,这就形成了黑洞的吸积盘。之后,它们开始落入黑洞。尽管所有的物质都无法逃脱黑洞的引力,但是在下落的过程中,它们会发出强烈的X射线。因此,这就给XMM-牛顿卫星提供了绝佳的观测机会。

实际上,XMM-牛顿卫星对IRAS 13224–3809星系的观测很久了。2017年的时候,欧洲航天局的科学家们就对它进行了观测,并且拍摄了照片。在当时,IRAS 13224–3809就表现出了温度的剧烈变化,引起了科学家的注意,这或许也是吸引科学家们对它进行长时间观测的原因。同样的,NASA的钱德拉X射线望远镜也对它充满了兴趣,进行了长时间的观测。

人类历史上第一张黑洞动图来了~欧洲天文台利用最新设备绘制

好了,继续说黑洞。

英国剑桥大学的研究人员威廉·阿尔斯通介绍说:“一个人在教室说话和在教堂说话,会有不同的回音,这是大家都深有体会的,因为两栋建筑的材质不同。同样的道理,X射线所产生的‘回音’在黑洞附近也会经历相同的事情,利用这样的原理,我们就可以绘制那个区域的几何形状和物质落入奇点之前的状态。”

除此之外,科学家们还能利用观测到的信息,来计算黑洞的质量和自旋。

人类历史上第一张黑洞动图来了~欧洲天文台利用最新设备绘制

威廉·阿尔斯通继续介绍:“那些受激发的物质会在黑洞周围形成吸积盘,在这个吸积盘的上方是一个充满了电子的区域,这个区域被称为电晕(corona),温度极高,可以达到十亿摄氏度。而这个电晕本身也不稳定,会迅速变化尺寸,难以捉摸。“

随着电晕的不断变化,X射线的‘回音’也在不断变化。这就像前面说的那个教堂的天花板在上下移动,自然会带来回音的变化。这种不断的变化说起来也是一件好事,因为黑洞的质量是不变的,所以这种变化完全是黑洞周围的环境变化所引起的。

那么,说了这么多,这张黑洞的动图究竟是什么样的呢?

当当当当~

人类历史上第一张黑洞动图来了~欧洲天文台利用最新设备绘制

好吧,我承认是有点不够惊心动魄。毕竟,黑洞还是非常神秘的,科学家想要完全了解它的活动机制,还是有一点困难的,这需要更先进的设备和更多的研究成果,我们要给科学家一点时间。早晚有一天,可以把这纷扰的黑洞看个清清楚楚明明白白真真~切切……

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作者: admin

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