比黑洞还恐惧的天体!一分钟耗费一颗太阳,已将“枪口”对准 ...

2022-11-17 13:05| 发布者: 挖安琥| 查看: 391| 评论: 0

摘要: 在阅读此文前,省事您点击一下“关注”,既方便您中止讨论与分享,又给您带来不一样的参与感,感激您的支持!我们都知道,黑洞能够捕获任何靠近它的物质,连一丝微光也不放过,是十分可怕的神秘天体。但其实有一种天 ...

在阅读此文前,省事您点击一下“关注”,既方便您中止讨论与分享,又给您带来不一样的参与感,感激您的支持!


我们都知道,黑洞能够捕获任何靠近它的物质,连一丝微光也不放过,是十分可怕的神秘天体。


但其实有一种天体,比黑洞还要恐惧!它就是耀变体,一种以至具有十亿倍于太阳质量的“怪兽”。


它每分钟都会耗费掉将近一颗太阳的能量,并将放射流的“枪口”对准了地球。那么耀变体的发现有何意义,它和黑洞以及类星体,又是什么关系呢?


火暴的“怪兽”


首先,我们来说说什么是耀变体。依据百度百科词条的注释:耀变体,外文名:blazar,是生动星系核中,具有高能量和变更特征的一类天体。


可能很多人第一次听说耀变体,不了解这是一种怎样的天体,也不明白生动星系中心是什么。那么我们就从头讲起。


太阳是距离地球最近的恒星,也是我们仰视天空可见的最明亮的天体。依据现有的科学论证,她的构成是脱胎于奥尔特原始星云。


而星云里的物质,则来源于最原始的超新星爆发。当超新星爆发后,星云由于受引力作用影响,不时塌缩突破临界值,便会产生核聚变反响,“点燃”了太阳。


但是,假如在发作超新星爆发后,剩余的质量超越了太阳质量的3倍,那么将无法对立重力作用,而发作向内塌陷,构成黑洞。


这种恒星级质量的黑洞,固然质量不太大,但却极端致密、具有惊人的引力,连一丝光都不会放过。


因而黑洞的视界内,毫无光亮。很长一段时间内,我们都无法看清它们的真面目。


与恒星级质量黑洞不同,还有一种大质量黑洞,它们的质量至少有太阳的百万倍。足以将周围的恒星和行星物质,吸收在自己周围,成为一个星系的中心。


好比我们的银心,也就是位于银河系中心的黑洞——人马座A星,它的质量就是太阳的400万倍。但关于超大质量黑洞而言,银心的质量还是太小,基本不值一提。


而且,从检测数据来看,银心的运转十分宁静,其吞噬活动并不猛烈。


但那些十分生动,巨量吞噬周围物质的超大质量黑洞,却由于吸收了许多恒星物质在身边,构成了明亮的吸积盘,所以光度要远远高于普通的星系,并会疾速产生光变,有的还有垂直于吸积盘,从两极发出光学或射电的喷流现象的两道光波射线。


这类位于河外星系中心的超大质量黑洞,就被称为生动星系核。


而生动星系核又包含很多种类,其中就有类星体和耀变体。类星体是离我们极远、光度极高、红移明显,又不像恒星的活动星系核。


而耀变体则是,天体类型多呈现点状闪烁爆发,并且相对论喷流,正好指向我们地球的活动星系核。


目前,科学家依据喷流质的不同,普遍将耀变体分为蝎虎座BL型天体(bl),和光学剧变类星体(quasa)两种。


简单了解,就是一个正对着地球喷流,一个没有。两个称号各取一部分,就合成了具有闪烁意义的单词blazar,意为耀变体。由此可见耀变体,就是一种猖獗吞噬周围物质的,火暴的“怪兽”。


对准我们的“枪口”


耀变体的相对放射流,正无时无刻不在喷向地球。这个对准我们的“枪口”,对地球有影响吗?


有学者以为,耀变体区别于类星体,也有人说耀变体就是的类星体。


之所以产生这种分歧,皆是由于其相对喷流,具有不同的质。


但归根结底,耀变体的实质是,位于星系中心的超大质量黑洞。


当它猖獗吞噬星系中的物质时,就似乎从周围圆盘或球状的电离气体里,吸取了充足的“燃料”,然后铆足了劲,以惊人的速度其放射而出。


其中一些,被外沿两束反方向的喷流,能够加速到接近光速。当其中一束喷流恰恰指向地球,在我们看来,这个星系就表示得特别明亮。


1929年,加拿大天文学家,就在朗朗夜空中发现了这样一个,光度不时变更的天体!


鉴于当时的认知,人们将它暂时将其归为了银河系里的一颗变星。但随着射电望远镜的不时展开,人们发现它的光谱具有很高的红位移。


这表明,这个天体的距离远在宇宙学尺度之上,很可能不在银河系之内,而且光度很高,远远高于普通的星系。


于是,科学家单独给它起了个名字,叫“蝎虎座BL”。这便是耀变体的一种——“蝎虎座BL型天体”的最初原型。


另一种,是光学聚变类星体。关于两者的区别,目前比较普遍的说法是,它们在辐射量丰度上存在差别。


前者和较弱的电波星系有关,后者则是和较强的电波星系相关。那么这种巨量辐射是如何构成和喷流的呢?


2017年,科学家对现有被发现的几个耀变体,中止了细致的观测。


其中,距离我们最远的耀变体,有130亿光年,简直就是在宇宙降生伊始构成的。距离我们最近的,也有119亿光年,可见它们十分古老。


不只如此,它们的质量也多是太阳的10亿倍!而且每秒钟释放的能量,就相当于太阳自身31年的能量耗费,换句话说就是,只需一分钟就能烧尽一个太阳,而太阳燃尽自己,则至少需求数百亿年才干完成!


而耀变体放射的动力来源,则是“中央引擎”的超大质量黑洞。


在引力的作用下,黑洞吞噬物质。黑洞周围的气体朝黑洞下落,受角动量影响,构成了一个盘绕黑洞的吸积盘。


吸积盘具有耗散作用,当气体被加热到很高的温度,同时不时损失角动量时,物质能量会逐步下落到黑洞中央,与此同时释放出庞大的引力能。


通常是以电磁波的方式辐射出来,其中主要是以光子、电子、电子和其他粒子方式中止的非热辐射。


由于猛烈的放射,和黑洞的强磁场和辐射风的共同作用,这些能量基本上被约束,并在吸积盘两端,沿法线方向以单一方向注入空间,便构成了相对论喷流。


其速度能够接近光速,十分猛烈。就好像,对准我们的“枪口”普通。但是由于他们距离地球,真实太远了,所以这些辐射要想抵达地球,至少还要50亿年,目前对人类并无伤害。


关乎宇宙和未来


近些年,科学家花鼎力气研讨耀变体。不是给耀变体“拍照”,就是给耀变体“远程体检”,对前沿科学究竟有何指导意义呢?


今年一月份,中科院上海天文台领衔的中外天文学家团队,胜利捕获到耀J0906+6930来自宇宙悠远的信号,并绘制出了高分辨率图像。


而且在《自然》杂志发表了相关论文,对进一步研讨耀变体这种宇宙中,最生动的天表示象,做出了贡献。


另外,天文学家们还经过观测,能够度量宇宙深度的红移数值,来观测5个新耀变体。从3.3增加到4.31的红移值,意味着我们往常探测到的它们的光线,分别是在宇宙年龄19亿岁和14亿岁的时分开端发出。


这些十亿多倍于太阳质量的黑洞物质,有可能是在朝黑洞最后一跳之前,持续落入和被捕获到吸积盘中,并被加热的。


这对科学家提出了新的问题:这些庞大的黑洞,是如何在一个如此年轻的宇宙中构成的?是什么机制触发了它们的疾速长大?关于这一问题的深化研讨,或可解开宇宙演化之谜。


另外耀变体的深化研讨,对科学家进一步肯定哈勃常数的范围,也有着相对直接的关联。


哈勃常数的进一步肯定,将对人类控制宇宙的收缩速度,起到至关重要的作用。以至有可能在未来的某一天,直接影响宇宙未来的命运。



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