科学家沸腾了!首次发现黑洞周围神秘物体以超10%光速疯狂运动!

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哈勃太空望远镜就像一个经验丰富的太空探险家,不断地给人类带来宇宙的惊喜。在其近30年的运行过程中,它揭示了有关宇宙膨胀、年龄、银河系、超大质量黑洞(SMBHS)、其他恒星系统和系外行星以及太阳系行星的重要数据。

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最近,一个使用哈勃望远镜的国际研究小组发现了一个惊人的、完全出乎意料的发现。在螺旋星系NGC3147的中心,他们发现了一种旋转的薄圆盘状气体,它危险地靠近一个黑洞,有大约2.5亿太阳质量。这一发现完全出乎意料,因为科学家认为黑洞太小,周围没有这样的结构。

NGC3147是一个螺旋星系,距地球约1.3亿光年。它的核心是一个相对较小的SMBH(超大质量黑洞)。根据目前的天文学理论,这个大小的黑洞不应该有一个圆盘围绕着它旋转。然而,由于圆盘的轨道非常接近于SMBH的地平线,这不仅为天文学家提供了检验爱因斯坦狭义相对论和广义相对论的机会。

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科学家们说,这是第一次详细观察一个圆盘,它离黑洞如此之近,以至于它离黑洞如此之近,以至于速度和引力强度正在影响光子的出现。如果我们不使用相对论,我们就无法理解数据。

因为在像NGC 3147这样的小星系中,没有足够的引力俘获物质来定期供给它们的SMBH,所以中间的黑洞变成了“营养不良的黑洞”。因此,它们消耗的少量物质很可能会膨胀,形成一个环形。环空而不是压扁成薄圆盘。

因此,在ngc3147中发现黑洞周围的光盘是令人难以置信的,并且必须质疑它是否类似于在一个非常活跃的星系中心的大型SMBH周围可能发现的更强大的光盘。

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科学家们很高兴地说这些观察结果特别令人惊讶,因为研究小组最初选择NGC 3147来验证接受的星系模型。这些模型预测,当SMBH捕获气体时,会形成吸积盘。当这些光盘从黑洞的旋转速度中获得速度时,它们开始发出强光,产生一个称为类星体的明亮核。然而,一旦进入光盘的材料减少,它就开始分解并变得更加离散和模糊。

当研究小组观察到NGC 3147时,他们最初期望看到一个带有营养不良黑洞的低光活动星系。但结果是减少了类星体盘类型。我们没想到它会存在。它们的亮度是物体的1000倍甚至10万倍,它在非常弱的活动星系中直接颠覆了它们当前的动力。模型的预测。

如前所述,由于这个圆盘深深嵌入黑洞的强引力场,因此气盘发出的光遵循爱因斯坦的广义相对论。爱因斯坦的广义相对论描述了在引力场存在的情况下时间和空间的曲率如何变化。黑洞引起的引力场甚至会影响光的行为。当然,这是由爱因斯坦的狭义相对论所描述的。没有提到。

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根据科学家对哈勃太空望远镜成像光谱仪(STIS)的观察,该团队确定光盘中的材料移动速度超过光速的10%。在极快的速度下,磁盘中的材料在向地球移动时看起来更亮,而在另一侧加速时变暗。这种效应称为相对论光束效应。

哈勃望远镜的观测结果还表明,气体深深嵌入黑洞的重力井中,使得光的波长严重拉长,使其看起来更红。凭借Stis的高分辨率,高分辨率观测,该团队能够隔离黑洞区域的弱光并阻挡干扰。

所有这些都是哈勃的功劳。没有哈勃望远镜,科学家们无法看到它,因为黑洞区域的光度非常低。星系中的恒星比原子核中的任何物体都要亮。所以,如果你从地面看它,你就会受到恒星亮度的控制,而恒星的亮度会掩盖来自原子核的微弱辐射。

该团队希望利用这一最新发现,利用哈勃望远镜在低光黑洞周围找到类似的光盘。如果成功,这些发现将为天文学家提供更多机会来验证相对论的作用。