新发现“婴儿黑洞”带来宇宙探索曙光
中科院南京紫金山天文台研究员王思潮告诉记者,刚刚发现的这个黑洞形成只有30年,质量是太阳的5倍,由名为SN 1979C的超新星爆炸形成。这个黑洞是距离地球约5000万光年一颗超新星的余烬。
北京时间11月16日晨1时30分,美国国家宇航局(NASA)召开新闻发布会,称天文学家利用钱德拉X射线望远镜发现地球附近“最年轻”的黑洞。“最年轻黑洞”的发现意味着什么?
30岁,质量是太阳5倍
中科院南京紫金山天文台研究员王思潮告诉记者,刚刚发现的这个黑洞形成只有30年,质量是太阳的5倍,由名为SN 1979C的超新星爆炸形成。这个黑洞是距离地球约5000万光年一颗超新星的余烬。
王思潮说,“黑洞”,是广义相对论所描述的一种引力极强的天体,由大质量的恒星坍缩形成。质量超过太阳20倍的星体会在生命最后演化成为黑洞。黑洞就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦被吸引进去,就再也不能逃出。由于连光线也无法从黑洞中逃逸,所以我们无法直接观测到黑洞,只能通过测量它对周围天体的作用和影响来推测到它的存在。
“黑洞”概念的提出已经有200多年了。1783年,英国人约翰·米歇尔第一个提出,宇宙中存在着质量足够大并足够致密的恒星,它的引力可以将跑得最快的光束缚住。人类第一次“看到”黑洞是在1971年,美国发射的人造卫星“自由号”探测到一个来自天鹅座区域的很强的X射线脉冲源,这是第一个被确认的黑洞。
黑洞,人类第一次可以看着它成长
江苏省天文学会秘书长李旻也表示,确定像黑洞这样致密天体的年龄,在天文上意义非常重大,它能帮助天文学家检验现有的天体物理理论,帮助人类更深入地理解我们的宇宙。
王思潮说,刚刚发现的这颗尚处于“婴儿期”的黑洞,可以帮助科学家更好地理解大质量恒星如何爆炸等问题,进而为黑洞研究带来重大突破。
专家认为,NASA的这一发现可以称得上天文界一个重大发现。马萨诸塞州剑桥市哈佛·史密森天体物理中心的罗布说:“这可能是科学家第一次观测到黑洞以普通的方式形成。”还有专家认为:“我们以前从不知道一个黑洞诞生的具体时间,现在能观察它演化到孩童和青少年的阶段。这一发现将帮助天文学家了解什么星体爆炸会形成中子星,什么爆炸会形成黑洞。”
与刚刚发现的黑洞相关的另一个有意思的天文意义则是“伽马暴”。伽马暴是能量极大的伽马射线爆发,其能量比一般的超新星爆发还要大10倍。李旻介绍说,伽马暴可能的产生机制之一,就是大质量恒星的塌缩。而此次发现黑洞的前身星应该是一颗20倍太阳质量的大质量恒星,它在超新星爆发阶段,本身的塌缩会产生伽马暴。因此,“最年轻的黑洞”又提供了一个最靠近的研究伽马暴产生机制的样本。
不会带来《2012》式灾难
除了对人类探索宇宙打开视野有益,这个“黑洞”会对地球人类造成影响吗?王思潮说:“这和电影《2012》、‘末日恐惧论’等完全没有关系,无需联系起来”。他解释道,银河系的直径才10万多光年,这个年轻的黑洞距离地球有5000万光年,飞行器光速行驶5000万年才可到达,距离如此之遥远,黑洞不会对地球生灵造成影响。
“黑洞不会长大,只是吸收周边的光线和物质。打个比方说,下雨时路边的窨井口边有漩涡,它只是吸入周边的雨水,对远距离的水却无能为力。所以,现在和未来,这个年轻黑洞都不会破坏地球,只是为科学家观察、研究黑洞提供了更加有利条件”,王思潮说。
王思潮同时表示,太阳也不会变成黑洞,太阳质量的20倍以上的“太阳”才有可能成为黑洞。由于太阳将于今明两年进入活动高峰期,其“一举一动”都备受关注,“强度比上次爆发时有明显增长的太阳风暴,天文台尚未发现”。宇宙万物都有“生老病死”,这是自然规律,但是太阳的“寿命”还有50亿年以上,人们无须多虑。
此次发现“最年轻黑洞”的发布过程,对于普及公众天文教育是个很好的“范本”。李旻认为,公众天文教育,已经不再只是天文界要去做的一件事情,而应该成为全社会都应该关注的一个领域。
李旻说,与黑洞相关的例子之一就是人们熟知的蟹状星云,它的前身星是中国宋代记录的著名的“天关客星”。据《宋史·仁宗本纪》记载:“嘉祐元年三月辛未(1056年4月5日),司天监言:自至和元年五月(1054年7月4日),客星晨出东方,守天关,至是没。”说明中国人很早就关注到了类似致密天体的存在。
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