登陆注册
444700000059

第59章 黑洞诞生地—银河系核心

银河系是极其庞大的,地球离它的中心和边缘都十分遥远。从产生银河系大部分光的银盘的一边到另一边,距离长达130 000光年。一个在最后冰河时代极盛期出发,以光速飞越银盘的光子,到今天也只走完这个距离的1/7。太阳和地球就在这个银盘内,离银心27 000光年,大致等于银河系中心到边缘路程的40%。如果把银河系比喻成一个大都会,太阳和地球就在它的近郊。

然而我们在夜天空看到的只是银河系壮丽景色的一部分。天空中最遥远的一等星是1 500光年外的白色超巨星天津四。设想在银河系中用一个大球把比天津四更近的所有恒星包起来,那么你将拥有5 000万颗恒星。它们像从天空宝库收集来的五彩缤纷的珠宝,闪耀着红、橙、黄、蓝、白各种绚丽光芒。这个庞大的球包容了夜间看到的几乎全部恒星:心宿二、参宿四、天狼、半人马座α、北极星、织女、参宿七、大角以及其他所有在天空闪烁的星星。这些珠宝之间还撒有红色、橙色和白色的矮星,它们发光微弱,即使最大的星表中也没有关于它们的记载。

但是,这个描绘了几乎整个夜天景色的大球不过是一幅巨大壁画上的轻轻一笔,因为它的体积还不到银盘体积的1‰。要全面认识银河系,必须远离太阳附近区域,去探索银河王国的其他地方。特别重要的是银河核球,即密集在银心周围的年老恒星群,以及银心本身,即银河系中所有天体的公转中心点,那里可能隐藏着一个质量达太阳百万倍的贪婪的黑洞。银河核球和银心共同构成了银河王国的首府。

但是,要研究银河核球和银心,天文学家必须透过银盘来观察,因为太阳和银心都在银盘平面即银道面内。但透视银盘是困难的,这不仅因为银盘十分辽阔,而且因为它充斥着遮挡星光的星际气体和尘埃。当我们朝人马座方向看去时,我们的视线要穿过77 000光年的一厚层恒星;而在相反的方向上,则仅穿过23 000光年厚的恒星。

20世纪以来,射电天文学的发展大大推进了人们探索银河系的历程,从1990年以来,射电和红外天文学家已经绘出了银心区的详细图像,达到了只见树木不见森林的细致程度。但是,在银心周围一光年的区域内,有三棵鹤立鸡群的高大“树木”:一棵是命名为人马座A+*(读成A星)的射电源,它是银河系的真正中心,可能是一个大质量黑洞;一棵是命名为IRS16的位于人马座A+*附近由蓝色恒星组成的星团,它将大量物质抛入黑洞;一棵是命名为IRS7的红超巨星,它在IRS16抛射物的轰击下,长出了一根彗星式尾巴。

热气被吸入黑洞在这三个天体中,人马座A+*最为激动人心,争议也最大。尤素福·扎德说:“人马座A+*肯定是银河系中独一无二的天体。”作为银河系所有其他东西围绕着运动的一个点,人马座A+*在射电波段发射的能量是太阳在光学波段发射能量的5倍,这使人马座A+*成为银心区最强的射电源。于是有的天文学家猜测人马座A+*大概是一个黑洞,它的射电波是围绕它运动的热气体盘在陷进黑洞之前发出的。这个吸积盘很热,一方面是因为它将引力能转变为热能,另一方面也由于盘中物质同其他绕黑洞运动的物质摩擦。下落物质喂养黑洞,使后者质量增加。这个黑洞大概是很久以前当银心的某个恒星坍缩时形成的,那时它只含几个太阳质量,但它吞食邻近恒星和远方恒星抛出的碎块,质量越来越大。今天,人马座A+*可能包含了多达100万个太阳质量。

人马座A和A+*黑洞是质量极大、超常致密的星体,以致连光线也无法逃脱它的引力束缚。比太阳质量大10倍以上的恒星会以超新星爆炸的形式结束自己的生命,将大量的物质抛射到星际空间,同时在其中心留下一颗致密的天体,当剩余质量超过太阳质量的3倍时,这一致密天体就会是一个黑洞。

1974年,英国天文学家马丁·尼斯爵士指出:在具有活动核的一些星系的核心应该存在超大质量的黑洞,其质量可能是太阳质量的数百万甚至10亿倍。它们在从γ射线到无线电波的各个波段都发出强烈的辐射,并伴有闪烁现象,它们往往会将巨大的带电粒子流喷向星系际空间。尼斯认为星系中心的黑洞正是造成这些巨大活动的能量来源。

NASA钱德拉计划的科学家认为:“实在想不出还有什么别的途径会让活动星系核(AGN)产生如此巨大的能量喷射,惟一可能的解释就是黑洞。”后来出现了更大胆的想法,认为不仅仅活动星系核可能在其核心拥有如此巨大的怪物,即使像银河系这样的普通星系的核心也完全可能有黑洞。

钱德拉X射线望远镜拍摄到的银河系中心的X射线图像,超大质量黑洞就隐藏在图中心明亮的白色斑块之中。

X射线图像然而关键问题是银心的超大质量黑洞从哪儿来的呢

科学家对此提出两种解释:一种解释是超大质量黑洞在星系形成时就已存在;另一种解释则认为,一个恒星质量大小的黑洞会不断地吸积物质,逐渐长成一个超大质量的黑洞。还有人设想超大质量黑洞是一群由较小的黑洞集合碰撞后并合在一起而形成的。当然,也可能完全是另外一种意想不到的方式。

同类推荐
  • 激光聚焦

    激光聚焦

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。
  • 不可不知的世界5000年灾难记录

    不可不知的世界5000年灾难记录

    本书从旱灾和饥荒、无法抗拒的火山和海啸、无情的战争和种族屠杀、地震灾难、剧烈的污染、飓风和洪水灾难、可怕的传染病、海难、空难以及特大火灾等方面入手,阐述了灾难给人们带来的刻骨铭心的痛,告诉人们灾难背后的故事,希望读者通过这些触目惊心的案例,能唤起历史的记忆,牢记历史的经验教训,保护自己,也保护人类,并珍惜现在的生活。
  • 数理化之谜

    数理化之谜

    学习中也是乐趣多多,趣味无穷。当你小时候仰着头向你的父母询问着这个,那个“为什么”时,那也是一种学习,而这种学习是否带给你了许多求知的满足感呢?同时你是否会头疼于这种学习呢?你可以好好回忆一下这些经历,再作出回答。实际上,数学、物理、化学并非你所想的那么枯燥无味。除了一大堆演算以外,它里面也包含着无穷的神奇。本辑所辑的便是这些令人费解的神奇现象。若能通过此书的阅读激发起同学们的学习热情,我们便是欣慰之至了。愿学生朋友们能早日遨游在科学的海洋里。
  • 有趣的昆虫王国

    有趣的昆虫王国

    广袤太空,神秘莫测;大千世界,无奇不有;人类历史,纷繁复杂;个体生命,奥妙无穷。
热门推荐
  • 螳螂警长克拉克(读故事学科学丛书)

    螳螂警长克拉克(读故事学科学丛书)

    ,如被盗的MP3、古堡疑案、湖心岛的黄金、猪宝宝被绑架等一系列大案。通过破案过程。介绍了一些动物的特征,螳螂警长是一个聪明而有知识的警长,他和有点呆笨的助手狒狒警官破了许多奇奇怪怪的案件,使读者对动物知识有更深的了解
  • 东宫有本难念的经

    东宫有本难念的经

    宝庆十九年春,大佑国皇太子大婚,大将军之女入主东宫。一个不是淑女的将门千金遭遇一个不是文韬武略的中庸太子,到底是佳偶天成,还是冤家路窄?成婚一年不足,太子忽然休妻。迷影重重,生死茫茫,这样一来,还是不是大团圆结局?
  • 尸心不改

    尸心不改

    控尸门的欢乐二缺弟子江篱炼了一具美得人神共愤引得天雷阵阵的男尸,以为好日子开始了,结果没想到门派惨遭灭门。--情节虚构,请勿模仿
  • 明治天皇:孝明帝驾崩卷(下册)

    明治天皇:孝明帝驾崩卷(下册)

    《明治天皇》再现了日本从幕末走向明治维新的历史变革,以优美的文笔,宏大的场景,详细描绘了日本近代决定国运的倒幕运动的整个过程。本书塑造了一个个鲜活的日本近代史人物形象,以及他们的坚定信念,对“安政大狱”、“樱田门之变”等重大历史事件的描述详实生动,是一部了解近代日本不可多得的佳作。
  • 东宫有本难念的经

    东宫有本难念的经

    宝庆十九年春,大佑国皇太子大婚,大将军之女入主东宫。一个不是淑女的将门千金遭遇一个不是文韬武略的中庸太子,到底是佳偶天成,还是冤家路窄?成婚一年不足,太子忽然休妻。迷影重重,生死茫茫,这样一来,还是不是大团圆结局?
  • 三国之名将终结者

    三国之名将终结者

    三国是个将星云集的时期,能人异士层出不穷,可是有很多名将却死的默默无闻,比如江东吕蒙,鲁肃病死家中,陆逊被孙权逼死,张飞死于小人之手等等。为将者当以马革裹尸,战死沙场为荣,而不是死于阴谋和病痛上。
  • 家田喜事

    家田喜事

    好在爹娘感情好,一穷二白穿越女,咱更有精灵宝宝暗中助,奶奶指桑骂槐,上下齐心种田忙,日子红火一日更比一日强。叔伯惦记分家。家中四朵金花人娇俏,家徒四壁无男丁,定要睁大眼睛觅得如意有情郎!
  • 请吻我,以葬时光

    请吻我,以葬时光

    柯尼卡偶然与杨初一结识,她并不知道,他便是六年前她宿醉时与她相爱的男人,杨初一却一眼认出她。好奇心下,他刻意接近她,竟发现她的母亲是植物人,且病情一直恶化。杨初一看到了柯尼卡冷漠下的脆弱和无助,他帮助她联系专家医生,而庄莹,正是负责这桩病例的主治医师。安子恩是与庄莹一同回国的,担任市政府秘书长的职位。并与柯尼卡再次相遇。柯尼卡觉察出杨初一的反常,而杨家此时表示,不能接受曾经沦为贪污犯的女儿做长媳,杨家长辈给杨初一张罗一个门当户对的婚姻。杨家不再反对他们间的事,只要求杨初一不要延误手术的时机。一直对感情浑浑噩噩的柯尼卡,终于在生死抉择之极,正视自己的感情。无论生死,她要陪杨初一一起走下去。
  • 男穿女—绝色

    男穿女—绝色

    “谢……谢……老板!”边收钱边道谢的快递员幸福的拿着多来的小费笑得合不拢嘴,要是每个人都这么大方就好了。二十来岁的单纯小伙子,骑着单车继续前进,心里那个美几乎都写在了脸上,e市的某处人行道上,来来往往的车辆多如牛毛,小伙子板寸头,很是憨厚,好似脸上写着“善良”二字般。或许是得意忘形了,难得收到五十块的跑路费,所以拐弯时忘了按车铃,等到他发现有一群人冲出来时已经晚……
  • 追爱特级令:独宠天价妻

    追爱特级令:独宠天价妻

    一朝醒来,她成为豪门千金,追寻缘由,发现有幕后黑手,哼,不管是人是鬼,谁敢欺她,害她,杀无赦,可莫名其妙惹上个阴险的主,他,商界王者,优雅清贵,口碑极佳,却在谈笑间,令犯他之人倾家荡产,唯独对她一忍再忍,直到颠覆他的规则,强压他的底线,他忍无可忍,拍案而起:小丫头,本少不发威,你当是病猫,麻利的,打包,带走……