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周邊資料:【驚天逆轉(zhuǎn):黑洞如何能變成類星體】
如果沒有較全面的瞭解,的確很難把黑洞和類星體聯(lián)繫起來。能夠吞掉一切的黑洞,怎麼就變成了宇宙中最明亮的天體了呢?
首先要先了解類星體。類星體是一種非常有意思的天體。它是一種明亮的點(diǎn)狀射電源,是在射電天文學(xué)出現(xiàn)後才被發(fā)現(xiàn)的,但在發(fā)現(xiàn)之初,人們並不知道它們是什麼。
類星體通常只能在射電波段上被觀測(cè)到。由於它們只發(fā)出射電波,所以被稱爲(wèi)“類星射電源”,簡(jiǎn)稱“類星體”。
隨後,人們又發(fā)現(xiàn)類星體具有一些共同的特點(diǎn):極度遙遠(yuǎn),紅移極大;在射電波段上極度明亮,意味著那裡正在發(fā)生一些高能事件;空間指向的差異,會(huì)導(dǎo)致它們有不同的表現(xiàn)。
觀測(cè)手段提升後,人們又發(fā)現(xiàn)類星體之間,以及類星體和某些其它類型的天體,如活躍星系核、耀星體和磁星體之間有相似之處。
人們由此認(rèn)識(shí)到,這些天體身上都在發(fā)生同樣的高能事件:一個(gè)位於星系中心的超大質(zhì)量黑洞正在持續(xù)吞食物質(zhì),與此同時(shí)正在向外拋射總量驚人的物質(zhì)和能量,並釋放出強(qiáng)烈的射電波。
隨著觀測(cè)水平的進(jìn)一步提高,人們終於能夠看到這些類星體的宿主星系,即便它們遠(yuǎn)在幾十億光年之外。
但這怎麼可能?一個(gè)黑洞,怎麼會(huì)釋放出如此巨大的能量?黑洞難道不是應(yīng)該吞噬一切嗎?
沒錯(cuò),黑洞的確有能力吞噬一切,但實(shí)際情況並不是如此。
事實(shí)上,只要我們遠(yuǎn)離黑洞的視界,黑洞只是個(gè)普通的引力源。如果我們把一個(gè)與太陽質(zhì)量相同的黑洞放在太陽的位置上,地球和其它太陽系行星的運(yùn)行絲毫不會(huì)受到影響。
類星體之所以會(huì)有這樣的表現(xiàn),是因爲(wèi)它們周圍物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)速度,會(huì)在黑洞巨大質(zhì)量的影響下,被加速得非常快。
四個(gè)不同射電波段上的天鵝座a
這些物質(zhì)會(huì)在黑洞周圍形成一個(gè)積吸盤,它會(huì)以極高的速度運(yùn)行,並在各個(gè)波段上產(chǎn)生輻射——這其中就包括了射電波段。
在垂直於積吸盤的兩個(gè)方向上我們還能看到一對(duì)花瓣?duì)畹南鄬?duì)論速度物質(zhì)噴流。如果噴流方向正對(duì)地球,就是所謂的耀星體;如果沒有,就是其它類型的活躍星系。
類星體之所以如此明亮,是因爲(wèi)物質(zhì)會(huì)在極大的引力作用下在積吸盤內(nèi)化爲(wèi)齏粉。被粉碎的物質(zhì)相互作用後會(huì)變得極爲(wèi)熾熱,並釋放出輻射。
它們極度遙遠(yuǎn),但仍然可以被看到,是因爲(wèi)它們是幾億甚至幾十億倍太陽質(zhì)量的超大質(zhì)量黑洞,它們吞噬了幾百萬倍太陽質(zhì)量的物質(zhì),而與此同時(shí),又有幾千甚至幾億倍太陽質(zhì)量的物質(zhì)以各種形式被拋回宇宙空間。
所以,黑洞不是真空吸塵器,而是個(gè)邋遢浪費(fèi)的吃貨。