黑洞是如何向我们展示其巨大威力的?
出品：科普中国&制作：黑洞来客团队&监制：中国科学院计算机网络信息中心天鹅座V404黑洞（V404 Cygni）在2015年6月苏醒了。她自上次爆发后，一睡就是26年，这个世界上的90后还没有见过她上次爆发的模样。虽然无人知晓她的面容几何，但我们可以读懂她从距离我们7800光年的遥远宇宙发来的消息——这条消息可是用高能的伽马射线和X射线写成的！美国的雨燕（Swift）卫星最早收到了天鹅座V404黑洞苏醒的消息，并通知了黯淡蓝点上的公民们。图一注：左图是天鹅座V404在天空中的位置图；右图为美国雨燕卫星的宣传图（图片来自于NASA）。图二注：这个图展⽰示的是天鹅座V404亮度变化图。除此之外，还有一些亮度变化的源。对于Cyg X-1和Cyg X-3是持续亮的 (图片来自于ESA/INTEGRAL/IBIS/ISDC)。我们应当感谢科幻文学和科幻电影的繁荣，它们让许多普通⼈认识甚至“目睹”了黑洞。现在，或许连一个中学生都知道：黑洞引力巨大、撕裂一切，连光线都逃脱不得。爱因斯坦在100年前提出了伟大的广义相对论，认为当所有的质量都集中在一个非常小的奇（qi）点上时，在某个范围之内会产生巨大的引力，这就是黑洞吞噬万物的道理。望向宇宙深处的“眼睛”看到这里，或许你会问我，既然连光都逃脱不出黑洞的手掌心，我们怎样观测“黑洞”这个黑漆漆的洞呢？人类的眼睛只能看到非常窄的一段电磁波谱，如果你有幸获得一副可以看到X射线的眼镜，那么你将看到全然不同的宇宙图景：我们的太阳会比现在暗许多，夜空中不再有繁星点点，而只剩下稀疏个亮点点缀其中——因为能够产生如此高能辐射的点源天体非常有限——只有中子星、黑洞和少数的白矮星。所以，戴上这只神奇的眼镜，你就可以看到天鹅座V404黑洞苏醒的样子啦，它就是天空中最亮的那个点，比目前知道的最亮的X射线天体天蝎座X-1（Sco X-1)还要亮上3倍。对于全人类来说，望远镜就是这样一副神奇眼镜：光学望远镜帮助我们看到更暗的天体，其它波段的望远镜帮我们认识光学之外的宇宙万物。当然，科学家们并非透过望远镜的镜片就能直接看到张着大口、永远吃不饱的“黑洞怪物”，人类所能做的只是间接地探测黑洞。接下来我们所说的黑洞之观测，并不是地球人理所当然以为的“肉眼观测”，而是通过能看见各种射线的望远镜观测。探测黑洞的秘诀宇宙中有两类黑洞我们能够确认：一类是恒星量级的黑洞，它的质量比太阳大一些，比如说大约有10个太阳质量，这一类黑洞就像其它恒星一样，存在于星系的各个角落里。就我们银河系而言，估计就有超过一千万个。另外一类黑洞，被称之为“超大质量黑洞”，这类黑洞的质量往往相当于至少几百万个太阳的质量（2014年，中国天文学家还发现了一个有10亿个太阳那么重的黑洞呢！），它们通常孤独地存在于星系的中心。尽管这两类黑洞的质量有着天壤之别，但是会产生类似的天文观测现象，这里面可藏着人类观测、探测黑洞的秘诀噢！第一就是黑洞周围那一圈明亮美丽的吸积盘。通过吸积附近的气体，黑洞周围会形成一个气体盘（就是吸积盘），盘中的气体围绕着黑洞转动，相互摩擦产生极大的能量，以光的辐射释放出来，被球上的望远镜或者太空望远镜所看到。然而，因为观测望远镜能力的限制，这一壮观景象的具体细节我们只能在电影中看到，就像电影《星际穿越》中表现的那样。那是动画公司在科学家的指导之下，根据大量计算数据将黑洞可视化的结果。第二种现象是喷流。与吸积盘不同，喷流的空间尺度更大，更容易为望远镜所看到。在某些情况下，吸积气体的黑洞会将多余的、未进入黑洞中的气体沿着转动方向快速抛射出去，这些气体由带电粒子构成，本身含有磁场，所以会产生辐射，让我们探测到它的存在。正是黑洞的上面两种表现，让人类能够知道它的存在。对于沉睡了26年的天鹅座V404黑洞来说，正是通过从伴星上吸积到了足够气体，吸积盘产生爆发，从而产生了非常强的高能辐射，给地球人捎来了口信。天鹅座V404黑洞这次醒来了十几天时间。在这次短暂而猛烈的爆发中，整个吸积盘都被摧毁了。在接下来的几十年中，天鹅座V404需要从其伴星再积攒气体，酝酿着下一次的爆发。图三注：黑洞从伴星吸积气体图；喷流，吸积盘，黑洞的位置都被标注了出来。请注意这仅仅是示意图，尺寸大小不完全成比例 (图片来自于NASA)。给黑洞称体重所以，黑洞尽管是漆黑一片，但它时不时通过周围一些物质活动，来向我们展示它的存在与巨大威力。那么，当宇宙深处传来疑似黑洞存在的消息，天文学家如何确认那就是一个黑洞呢？要知道，中子星也有吸积盘和喷流现象噢。这就需要科学家为那只疑似为黑洞的东西测一下“体重”啦。首先，从理论上来说，如果一个致密天体的质量大于3个太阳质量，因为已经没有任何已知力来支撑它自身的重量，所以，它会向中心塌缩形成恒星量级的黑洞。但因为黑洞本身不发光，所以只有黑洞周围存在着伴星的时候，我们才能看到并且对黑洞的质量进行测量。实际上，我们的银河系理应存在着上千万个恒星级的黑洞，目前我们确认的只有60多个。因为当黑洞和伴星一起围绕运动的时候，我们才能够利用简单的物理定律，通过伴星的运动轨道测量到黑洞的质量。这种方法类似于利用月球运动来测量地球质量和利用地球运动来测量太阳的质量。1974年，地球上两颗聪明的大脑、理论物理学家霍金和好朋友基普·索恩就人类第一个黑洞候选体——天鹅座X-1 (Cyg X-1) ——是不是黑洞打了个赌，他们以一年的成人杂志《阁楼》作为赌注。后来的观测是利用天鹅座X-1中的伴星运动测得了黑洞质量，大约为15个太阳质量，从而霍金认输并且在两人的赌书上签名按上了自己的手印。图四注：霍金和索恩关于天鹅座X-1黑洞的打赌契约（摘自《黑洞与时空弯曲—爱因斯坦的幽灵》一书）之前提到的两类黑洞质量都可以用这种方法来测量。例如，银河系的大质量黑洞位于人马座中，它的名字叫Sgr A*，质量大约为400万个太阳质量。天鹅座V404黑洞在经历了短暂爆发之后，现已重归于平静，让我们期待她的再一次苏醒吧。
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如果整个地球被可以扭曲时空的宇宙黑洞吞噬，会发生什么情况？收藏
来源：凤凰科技原标题：科学家发现“怪兽黑洞”旋转速度达宇宙极限如果整个地球被这个可以扭曲时空的处于目前极限速度的宇宙黑洞吞噬，会发生什么情况？可以充分发挥你的想象力。这副艺术家印象图显示了超大质量黑洞的质量大约是太阳的几百万倍甚至几十亿倍。凤凰科技讯北京时间3月5日消息美国国家地理报道，一项最新的研究表明，一个距离地球6000万光年远的超快黑洞似乎达到了宇宙终极速度的极限。这是天文学家首次测量到超大质量黑洞的旋转速度——它大约为光速的84%，也是物理学原理所允许的速度极限。“这项发现最令人兴奋的方面在于我们能够在引力场异常巨大的极端环境下测试广义相对论，同时环绕黑洞的时空特性也与标准的牛顿学说预测的完全不同。”研究首席作者意大利佛罗伦萨国家天体物理学研究所以及哈佛大学史密森天体物理中心（CfA）的圭多·里萨利蒂(Guido Risaliti)这样说道。超大质量黑洞因撕裂和吞噬恒星而著名，它们一般位于大多数星系中央，包括我们的银河系。它们会改变周围区域的时空，甚至不让一丝光逃脱自己的魔爪。NTC-1365高质量观测图。星系怪兽这头隐匿在相对临近的旋转星系NGC1365中央的掠夺怪兽预计重量是太阳质量的200万倍，延伸宽达320万千米——相当于地球和月球距离的8倍，里萨利蒂这样说道。里萨利蒂和同事的这项空前发现多亏了美国宇航局核光谱望远镜阵列（NuSTAR）探测器上的高能X射线探测器和欧洲太空局的低能X射线探测XMM-牛顿太空望远镜。天文学家检测到环绕黑洞的煎饼形状吸积盘周围旋转的恒星残余物X射线粒子，并利用这些数据帮助确定黑洞的旋转速率。通过确定旋转速率，天文学家希望能够更好地理解巨大黑洞内部发生的情况，因为黑洞会通过引力扭曲环绕它们的时空。对研究小组来说更有趣的的是这项发现还提供了有关黑洞的过去，以及周围环绕星系进化的线索。追踪宇宙的进化超大质量黑洞对宿主星系的进化具有极大的影响，这种自我调节的过程常常发生在两个结构之间。“随着越来越多的恒星形成，它们向黑洞抛射气体，增加黑洞的质量，这个吸积过程产生的辐射将导致星系气体升温，从而阻止更多恒星形成。”里萨利蒂说道。“因此这两件事——黑洞的吸积和新恒星的形成——会发生相互作用。”了解黑洞旋转速率有多快或可能帮助提供整个宇宙是如何进化的新见解。“通过了解宇宙不同时期星系的平均旋转速率，我们能够更精确的追踪整个宇宙的进化。”
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科学家发现银河系中央大质量黑洞曾神秘“爆发”，时间大约为200万年前，目前已经发现新的气体正在坠落，预计未来银河系黑洞将出现小规模“爆发”。腾讯科学讯（Everett/编译）据国外媒体报道，科学家发现了关于我们银河系中央大质量黑洞曾经神秘“爆发”的秘密，大约在200万年前，银河系中央黑洞出现了一次爆发，这个结论是天文学家们对宇宙“考古”的发现之一。银河系中央黑洞距离我们大约2.5万光年，位于人马座A *方向上，科学家已经探测到这个方向上出现的强大黑洞特征信号，大约接近400万倍太阳质量。目前该黑洞处于十分安静的阶段，如果物质距离黑洞太近，那么黑洞就会转变模式，开始将气体、尘埃等物质吸入，并爆发X射线喷流。巨型黑洞几乎都存在每个星系的中央，事实上黑洞是扭曲时空的庞然大物，对星系演化具有关键的作用，它们消耗了大量的恒星物质，并在两极形成强大的能量喷流，当然这个行为有时候不利于恒星的形成，使得气体和尘埃物质无法正常聚集起来。澳大利亚悉尼大学的研究小组试图证明银河系黑洞在200万年前出现了神秘爆发，可能是我们银河系黑洞表现出恐怖一面的时刻，通过对奇怪能量流的观测，科学家认为银河系中央黑洞出现过一次能量释放，我们可以从两个伴星系，即大小麦哲伦云中察觉到类似的信息，时间大约在200万年前。有确凿的迹象表明，在大小麦哲伦星云中出现了与黑洞喷发有关的辐射类型，在银河系盘面上下方出现了两个巨大的叶状伽玛辐射喷流，科学家通过红外波段和X射线天文台的观测发现了这些痕迹，并将其命名为“费米气泡”，这也暗示了银河系中央黑洞曾经出现的爆发事件。科罗拉多大学博尔德分校研究人员菲利普·马洛尼认为这些信息都指向银河系中央出现的爆炸点，时间为200万年前，那么下一次会是什么时候呢？科学家已经发现有一个被命名为G2的气体云正在坠入黑洞，虽然规模不是很大，但是依然可以形成壮观的“烟火”。本项研究发表在《天体物理学》期刊上，并在9月24日在澳大利亚悉尼举行的“宇宙星系动物园”会议上进行了讨论。
银河系中央巨型黑洞不断吞噬小行星(图)来源：
新浪环球地理示意图：银河系核心超大质量黑洞周围的大量小行星群　　新浪环球地理讯 北京时间2月15日消息，据美国国家地理网站报道，根据一项最新研究，银河系中央的巨型黑洞显然正在对一切“可吃”的东西大快朵颐。　　银河系中心部位的超大质量黑洞一般被天文学家们称作“人马A”。这是一个位于银河系中央的巨型黑洞，距离地球约2.6万光年。这个黑洞的周围被一个吸积盘包围，这是一个正在盘旋下落的气体尘埃物质盘，当物质下落时产生剧烈摩擦，加上势能大量释放，这一区域会产生剧烈的辐射。　　1999年，美国宇航局的钱德拉塞卡X射线空间天文台发射升空，借助它强大的观测能力，很快天文学家们便发现在黑洞周围会发出剧烈的X射线辐射。除此之外，设在智利的欧洲南方天文台甚大望远镜还观测到这里发出的红外辐射耀斑。这种耀斑几乎每天发生，每次可以持续长达1小时，并且其亮度可以达到黑洞典型功率的数百倍。　　现在，一个由英国莱斯特大学天文学家卡斯提斯·祖布瓦斯(Kastytis Zubovas)率领的科学组认为这种耀斑可能是吸积盘中不断落入黑洞被吞噬的小行星导致的结果。　　根据钱德拉空间望远镜数据构建的计算机模型显示，在距离吸积盘外侧边缘至少1亿英里(约合1.6亿公里)处有一个巨大的“云团”，其中至少含有数万亿颗小行星，正和吸积盘一起围绕人马A运行。　　当这些小行星的轨道由于受到黑洞引力的扰动而变得不稳定时，它们就会下落，从而被黑洞的巨大引潮力撕裂。随后这些岩石物质坠入吸积盘并和这里炙热的气体尘埃发生剧烈撞击并被蒸发，有点像是陨星坠入地球大气层时的情形。当这一情形发生时，从地球上就会看到一次剧烈的辐射爆发。　　并非新现象　　皮特·埃德蒙德(Peter Edmonds)是设在美国麻省剑桥的钱德拉X射线望远镜中心任职的天文学家，他本人并未参与这项研究工作。他认为这些小行星的来源可能是黑洞从附近的恒星周围“偷”来的。他告诉《国家地理》说：“这些小行星可能是被引力拖拽出它们原本所在的恒星系并被拖入这一围绕黑洞运行的巨大云团的。”　　不过研究人员们已经计算出，只有当这些小行星的直径至少达到6英里(约合10公里)时，其被撕裂和蒸发时发出的辐射耀斑现象才能被地球上的人们观测到。但是由于这里存在数以万亿计的小行星，因此可以认为除了这些被我们观测到的较大规模的耀斑现象之外，这里还存在经常发生的，规模较小，从地球上观测不到的辐射耀斑爆发现象。它们是由直径较小的小行星导致的。因此，看起来这些耀斑闪光没有什么新奇的地方，正如埃德蒙德所说的那样：“符合逻辑的想法是，这种现象已经存在很久了。”　　他的这种想法可以通过检验“光回声”的方式予以验证。过去发生的耀斑，尤其那些亮度较高的耀斑，是黑洞吞噬较大天体，如行星体时发生的辐射爆发。这些爆发可以被附近区域中的气体或尘埃云团反射，在宇宙中游荡数百年，从而让我们有机会一窥过去发生过的爆发事件。他说：“它就是这样不断发生着爆发，不断发出辐射闪光。”
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神秘地球破洞似巨大黑洞 似将湖水吸干
21:02:50 cnhuadong.net [
] 编辑：李红
　　原题：葡萄牙出现神秘地球破洞 独特的风景叫人称赞不已&&来源：川北在线
　　摘要：地球上不乏一些恐怖之极的地方，尽管恐怖，但还是挡不住人们喜欢探险的心情，只不过冒险一探的结果却是更加让人觉得扑所迷离。小编为大家盘点了全球最诡异的39个禁忌之地，让人不寒而栗！
　　葡萄牙现地球破洞俯瞰洞深不可测神秘又诡异
　　近日，社交网络上一部&航拍葡萄牙湖面出现&地球破洞&&的视频引起网友极大地关注，航拍画面显示：平静的湖面被一个巨大黑洞所打破，湖水不断涌入，从空中俯瞰，洞深不可测，神秘而又诡异。之前网友也曾拍摄过埃什特雷拉山脉神奇的&地球破洞&景观。
　　根据英国Express网站报道，葡萄牙埃什特雷拉山自然公园的一个湖上，竟然出现一个&地球破洞&，湖面上有一个巨大缺口，湖水不断涌进去。这不是什么世界末日的前兆，也不是外星人的杰作，而是当地一个逾半世纪前建造的水坝，独特的风景叫人称赞不已。航拍画面显示：平静的湖面被一个巨大黑洞所打破，湖水不断涌入，从空中俯瞰，洞深不可测，神秘而又诡异。
　　根据英国Express网站报道，葡萄牙埃什特雷拉山自然公园的一个湖上，竟然出现一个&地球破洞&，湖面上有一个巨大缺口，湖水不断涌进去。这不是什么世界末日的前兆，也不是外星人的杰作，而是当地一个逾半世纪前建造的水坝，独特的风景叫人称赞不已。
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