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20项宇宙记录之最:最小黑洞直径24公里(图)

20项宇宙记录之最:最小黑洞直径24公里(图)

据美国《探索》杂志报道,近年来,新的太空观测仪器和技术揭示了更多的宇宙之谜,例如:宇宙中最快的逃亡者、最重的无形黑洞、最令人惊异的伽马射线暴等,以下是20项具有重要意义的“宇宙记录”。



银河系内最大的石油储备
土卫六表面上存在着数百个湖泊,每个都蕴藏着地球所有石油和天然气的总储备量之多。这项研究是基于“卡西尼”雷达勘测小组的最新勘测结果。


最大的星系堆积
像银河系这样的超大质量星系通常形成于较小星系之间的碰撞,美国宇航局斯皮策太空望远镜拍摄到4个星系发生碰撞形成CL0958+4702堆积星系的全过程。最终星系的碰撞结果形成了一个10倍银河系的大星系。这四个星系撞击后合并成了一个人类迄今为止观测到的最大规模的星系,每个星系都包含了数十亿颗恒星。这一发现对于研究宇宙中巨大星系的形成过程具有非常重要的意义.


最高产繁忙的星系
美国哈佛史米森天体物理观测台的天文学家们发现了一个奇特星系。借助夏威夷群岛上的射电望远镜,科学家们成功发现一个每年平均可孕育出4000颗恒星的星系。相对比而言,在我们银河系中目前每年新形成的恒星数量不会超过4颗。研究人员称,这一名为GOODS 850-5的星系距离地球非常遥远,大约120亿光年。但正是由于这一难以想像的距离,所以我们现在看到的其实是GOODS 850-5星系形成15亿年时的状况。


最大的太空“模仿者”
使用 “显微透镜”技术,天文学家发现距离地球5000光年之遥存在着一个类似太阳系的星系,该星系包含着缩小版“木星”和“土星”。表明银河系内部存在着许多类似太阳系的行星结构。
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百年内最亮的彗星
2007年10月下旬,突然增亮的17P/Holmes彗星成为公众关注的焦点,这颗彗星绕太阳公园的周期约为6.88年,每次距离地球较近时都不会很亮。但此刻它出现了不明原因的亮度增大,数天之内竟然提高了100万倍亮度,现已成为一颗在城市里用肉眼即可观测的明亮彗星。据悉,1892年这颗彗星被Holmes发现时,就是因为当初它持续数周的突然增亮。现在由于彗星的彗核发生了猛烈喷发,而喷出的物质包裹在彗核周围,因此我们从望远镜里可以看到一个有淡淡白色视面的圆形天体。这颗彗星突然增亮会不会对地球和人类构成影响?天文专家解释称,这一点完全不用担心,任何影响都不会有。 因为这颗彗星离我们非常遥远。


最重的无形黑洞
OJ287是迄今天文学家观测到最重的无形黑洞,其质量是太阳质量的180亿倍。这个宇宙最大黑洞是之前天文学所记录最大黑洞的6倍,它的质量很大,相当于一个小型星系,它距离地球35亿光年。
究竟黑洞有多大呢?美国德克萨斯州立大学克雷格•惠勒称,黑洞大小取决于其围绕物质区域有多长,以及黑洞为了生长吞噬宇宙物质的速度有多快?从理论上黑洞的大小是没有上限的。


最令人惊异的伽马射线暴
美国加利福尼亚理工学院和宾夕法尼亚州立大学天文学家观测发现了一个伽马射线暴,研究人员对其来源尚不是很清楚。据悉,伽马射线暴通常跟随着死亡的超大质量恒星发生,该伽马射线暴与最近的星系距离88000光年。


银河系内最大的圆桶状结构
2000-400万年前,史密斯星云与银河系发生碰撞,形成了一道引人入胜的圆桶状星云光,该星云长达2800万光年。
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最古老的太空邻居
它们视数十亿年前如一日,目前天文学家观测发现小行星234芭芭拉、387阿奎塔尼亚、980阿纳科斯蒂亚已彼此相邻大约45.5亿年之久。


最明亮的太空现象
今年3月份,GRB 080319B伽马射线暴令天文学观测者“眼花缭乱”,当时在地面上通过肉眼就能观测到,虽然它距离地球75亿光年,但其亮度相同于普通星系的1000万倍。这是迄今天文学如图所示,左侧图是美国宇航局“雨燕”卫星X射线望远镜拍摄的GRB 080319B夕照;右侧是光学/紫外线望远镜拍摄的远景。


来自地狱的行星
行星HD 149026b是一个如炭黑般的行星世界,它位于武仙星座,距离地球256光年。它从非常邻近的恒星吸收了大量辐射光线,使其表面达到2000摄氏度高温,远在沸点温度之上。从而它成了科学家当前已知的“最热行星”。HD 149026b在太空中就像是一块热煤炭一样,它之所以如何炽热,其中一个主要原因是它距离自己的恒星太近,而且行星表面颜色非常灰暗,很容易吸收大量光热。此外如果它的大气中飘满了黑暗的灰尘,也容易阻止散热。


最致命的爆炸
在双天体星系3C321里,一个庞大的黑洞用一个溢满X射线和伽马射线的高能量喷射流冲撞着一颗邻近星系,如果周边存在着任何地球大小的行星,其大气层可能会被高能量喷射流完全冲垮。
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最冷的类恒星
法国和加拿大的天文学家发现迄今天文学历史上最冷的褐矮星,目前这颗类恒星的温度为350摄氏度,在未来的生命历程中,其温度将变得更低。


最快的逃亡者
如图显示的是恒星HE 0437-5439,它快速穿越银河系时的速度达到160万英里/小时。基于它现有情况,这颗恒星在银河系内应该至少有1亿年的历史,但实际上它仅有0.35亿年。科学家仔细地观测了它的速度、光强度以及化学成份,发现它来自于银河系邻近的大麦哲伦星云。据悉,第一次观测它是2005年,它的高速飞行令科学家非常惊讶,其速度至少是火箭2倍的发射速度。目前,科学家们认为多数超高速飞行的恒星是由银河系中心排斥放逐,它们通过银河系中央特大质量黑洞强大作用力被抛向了星际之间。


最明亮的超新星爆炸
超新星2005ap比太阳明亮1000亿倍,比平常的超新星爆炸明亮300倍,然而不用担心,这个超新星爆炸不会对地球构成什么影响,因为它距离地球47亿光年之遥。这颗超新星是科学家此前发现的恒星爆炸的记录保持者超新星2006gy亮度的2倍。


最远的星系
这个拥有130亿年历史的星系形成于宇宙大爆炸之后的7亿年阶段,但是这个遥远星系的光到目前才抵达地球观测范围。目前,我们所看到的星系处于明亮、恒星形成阶段,正是它的早期状态.
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最强烈的X射线喷射
中国天文学家发现两颗类星体沿着极轴方向而不是赤道平面释放着巨大能量和物质,此次所释放X射线能量要远远高于其他X射线喷涌事件。


最令人迷惑不解的星系
科学家推测我们的宇宙到处都有暗物质,但旋涡星云NGC 4736中却找不到无形的暗物质,目前天文学家无法给出解释。在多数星系的外围,恒星围绕着中心高速飞行,根据速度它们应该会摆脱引力的束缚,我们所能观察到的恒星内部和气体的质量没有足够的引力维持这种高速的飞行,暗示着一些质量可能看不见。天文学家把这些看不见的东西称为暗物质,它们遍及整个宇宙、所有星系。天文学家对旋涡星云NGC 4736的观察发现,它的旋转能完全依靠可观察的物质的引力来解释,换句话说这个星系没有暗物质或者暗物质非常少。


反向运行的星系
通常星系以反方向旋转运行,但是它们的“手臂”却是另一个方向运行。如图所示,哈勃望远镜拍摄的螺旋星云NGC 4622以顺时针方向运行,而与众不同的是它的手臂运行方向却是顺时针方向。天文学家表示,这一不同寻常的天文现象也许是因为与另外一个小型星系相碰撞产生的。星系的两个外部臂状物旋转方向相反暗示可能有引力搅乱了星系的正常运行。


最小的黑洞
使用类周期振动(QPO)方法,天文学家发现了迄今观测发现的最小黑洞(它的质量是太阳的3.8倍),位于银河系双天体系统XTE J1650-500中,周围有一个恒星伴星围绕其运行。据称,这个微型黑洞的直径大约为24公里,相当于美国纽约曼哈顿岛大小,与其他的已知黑洞相比,它就是一个“侏儒”,许多黑洞的质量是太阳的数十亿倍。
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据美国太空新闻网1月30日报道,日前,天文学家发现银河系有一颗超高速飞行的年轻“无赖”恒星,实际上它扮演着银河系“外来客”的角色,其速度远远摆脱了银河系对它的重力束缚。类似这样的恒星天文学家在银河系中共发现了10颗,它们使天文学家更深入地了解到银河系不稳定的本性。




这颗超高速飞行的无赖恒星被命名为“HE 0437-5439”,首发观测时间是于2005年,它以数百公里每秒的速度高速飞行,因此被命名为“极高速恒星”,以至少以两倍火箭发射速度飞行。多数超速飞行的恒星通常被认为是由银河系中心被放逐的,它们通过银河系中心特大质量黑洞强大的作用力被抛向星际空间。这项发现使天文学家有机会深入洞悉几乎难以接近认识的银河系中心。  


解释之一:无赖恒星来自银河系中心黑洞附近


这10颗超高速飞行的恒星首次被探测的时间为1988年,相关理论认为它们原本是银河系中心的二元制星系,由于它们过于接近特大质量黑洞导致它们的方向迷失,特大质量黑洞中断破坏恒星的二元制共伴关系,其中一颗恒星被黑洞所捕获,另一颗恒星则以难以置信的速度像火箭一样被放逐。卡内基科学协会天文学家阿尔西斯特•博纳诺斯是HE 0437-5439恒星起源研究小组成员之一,她说,“仅有一种方法能够计算出这颗恒星的飞行速度能达到数千公里/秒,在银河系中有数十亿颗恒星,但仅有很个别的几颗恒星能够从银河系中心被放逐喷射,这将解释为什么我们直到2005年才发现这样恒星的存在。因为它们的数量非常少。”博纳诺斯还指出,天文学家对银河系外延多数恒星的光谱进行观测,结果发现许多恒星的飞行速度很快,并不是正常的恒星速度。


通过检查这些放逐恒星的年龄,天文学家推算出它们来自于银河系中心。银河系中心是由气体和灰尘包裹着的,通常这一区域是天文学家最难以观测的。但是气态星云通常是最佳的恒星托儿所,然而来自黑洞的强烈潮汐作用力会预防任何周边恒星的诞生。博纳诺斯在接受记者采访时称,这些超高速飞行的无赖恒星似乎与以上理论相抵触,它们很可能来自于黑洞附近。


解释之二:它的年龄不符,应当来自大麦哲伦星云


HE 0437-5439恒星与其他另外9颗超高速恒星差别很大,该研究小组成员默西迪丝•莫拉莱斯说,“它与其他9颗恒星存在着很大区别,基于它当前的位置,它按理说应当来自于1亿年前的银河系中心,但实际上它却仅有0.35亿年的历史。”此外,博纳诺斯和默西迪丝深入观测HE 0437-5439的元素组成发现,它实际上是银河系的来访者,它来自于银河系的邻居大麦哲伦星云,而并非起源于银河系中心。博纳诺斯解释称,通常我们知道大麦哲伦星云中恒星的构成元素远低于银河系中的多数恒星,这一点非常适合于解释HE 0437-5439的元素构成特征。


博纳诺斯说,“但如果以HE 0437-5439的元素构成和大麦哲伦星云进行匹配,这将出现一个更难解释的谜团——大麦哲伦星云内并没有特大质量黑洞能够放逐超高速飞行的恒星。”他指出,对于解释以上谜团,特大质量黑洞的特征信息是至关重要的,比如强烈的X射线和无线电是否消失等。天文学家们并不确信是否像大麦哲伦星云这样的侏儒星系在其中心拥有巨大的黑洞,因此对HE 0437-5439恒星的深入分析将是揭示星系深奥本质的一个重要线索。


解释之三:星系多处为真空区域,无赖恒星在真空区域高速飞行


目前还有另外一种解释HE 0437-5439恒星来源的奇特观点,该观点与之前的理论都不一致。博纳诺斯说,“该观点认为星系空间多数处于真空状态,所有的恒星都是在星系之间飞行,如果恒星是从银河系中放逐,它们很可能还受其他星系作用力控制。这一点天文学家是无法准确地进行观测的,毕竟距离遥远的恒星观测时并不是很容易的事情。”


她指出,预计至少有数千颗超高速恒星是由银河系的黑洞喷射出去的,虽然许多恒星正处于穿越银河系的过程之中。迄今为止天文学家发现的所有超高速恒星都远离地球,但当时它们可能是从银河系中心以不同方向进行喷射的,如向上、向下等方向。但是没有必要担心的是,不会有任何恒星或行星会从银河系中心喷射飞向地球进行碰撞。在太阳系中有许多“真空区域”,这些超高速飞行的恒星有着很清晰的飞行路线,会避开周边的星体。(悠悠 编译)
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据国外媒体报道,在2005年发现的行星HD149026b堪称是众太阳系外行星中的“辣妹”,因为这颗气体行星的大气层温度是所有行星中最高的——它朝向恒星一面的温是高达2000摄氏度,甚至比一些恒星的表面温度还要热。

HD149026b位于武仙座,距地球256光年,它环绕自己恒星运行一周的时间是2.88个地球日。HD149026b比土星更小,但密度却更大。美国亚利桑那州罗尼尔天文台的科学家通过斯皮策天文望远镜观测发现,它永远朝着恒星一面的温度高达2000摄氏度,从而使它成了科学家目前已知的“最热行星”。美国马里兰州格林贝特市美国航空航天局戈达德太空飞行中心科学家德拉克·迪明说:“这颗行星的温度已经超出了我们对行星的预期温度表。”

来自佛罗里达中部大学的天文学家约瑟夫·哈灵顿领导的研究小组在《自然》杂志上发表文章称,这颗行星属于“热木星”,即温度极高、运行轨道距其母恒星非常近的一类气态巨行星。在太阳系外目前已知的200多颗行星中,有大约50颗都属于“热木星”。哈灵顿说,“它就像太空中的一大块热煤炭,由于它如此之热,我们认为它的热量可能都没有外散。但该行星上被恒星照射的地方极热,而照不到的地方则要冷得多。与一般行星反射恒星光不同,这颗行星十分“贪婪”,对恒星照射来的光一点都不反射,全盘吸收到自己越来越热的身上。这也意味着它可能也是迄今观测到的最黑暗的行星。”

HD149026b为什么会这么热?一个主要原因是它距自己的恒星太近,并且行星表面的颜色太灰暗,容易吸收大量光热。此外如果它的大气中飘满了黑暗的灰尘,也容易阻止散热。此外没有风将它的热量从“永远的白昼”一面分散向“永远的夜晚”一面也是一个因素。但天文学家至今仍不清楚,为什么一些行星可以产生强风散热,而另一些行星却永远冷热分明,朝着太阳的一面热得可以熔化钢铁,而另一面却相对要寒冷许多。
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日前,天文学家宣称,宇宙中质量最大的黑洞现已探测到,其质量是太阳的180亿倍。同时,通过在这个巨大黑洞旁的小型黑洞的观测,天文学家用较强的重力场作用现象证实了爱因斯坦的相对论。

  这个宇宙最大黑洞是之前天文学所记录最大黑洞的6倍,它的质量很大,相当于一个小型星系,它距离地球35亿光年,形成于OJ287类星体的中心位置。类星体是一种极端明亮的星体,它的物体将持续螺旋状进入一个大型黑洞并释放大量辐射线。然而,十分特殊的是,OJ287类星体包含着两个黑洞,除此之外还有一个质量略小的黑洞,这样的星体组合使天文学家能够更为精确地对宇宙中最大的黑洞“量体重”。

  这个较小黑洞的质量是太阳的1亿倍,环绕着较大黑洞运行着,其每次运行一个周期需要12年时间。两个黑洞之间距离很近,小黑洞环绕一周时能两次与大黑洞周边物质发生挤压碰撞,每次碰撞都会导致OJ287类星体突然地变得明亮起来。在爱因斯坦的相对论观点中,小黑洞运行时自身会旋转着,或产生推进力,这样两个黑洞之间的距离将越来越近,这种现象还存在于太阳系与水星轨道之间,尽管水星轨道的作用比率较低。

  在OJ287类星体中,较大黑洞的重力场作用导致小黑洞的运行轨道出现难以置信的倾斜39度,这种作用显著地影响小黑洞碰撞大黑洞的周边物质。据天文观测统计,OJ287类星体共有十余次出现爆发性的明亮现象,芬兰图尔拉天文台莫里•瓦尔顿恩领导的天文小组对小黑洞的运动等级比率进行了测量分析,他们依据小黑洞的环绕轨道周期,推算较大的黑洞的质量大概是太阳的180亿倍。

  瓦尔顿恩指出,之前天文学家们也评估观测到其他双子黑洞具有大质量,但是这些黑洞具体的质量大小很难得以确定。这是因为对黑洞周围的气态云的速度估测不准,并不清楚这些气态云是否仅仅与黑洞擦肩而过还是气态云是否环绕着黑洞。然而,美国宇航局戈达德太空飞行中心的托德•斯特罗迈耶称,他并不确信瓦尔顿恩研究小组能够真实地测量出OJ287类星体较大黑洞的质量。他在接受《新科学家》杂志记者采访时说,“这是因为仅有十几次高精度测量的爆发性明亮现象很难测定是否这种小黑洞运动特征与爆发性明亮现象有直接关系,明显地,如果依据这一理论爆发明亮现象并发连续性出现,那么对于大黑洞质量的测定则别有定论。”

  究竟黑洞有多大呢?美国德克萨斯州大学克雷格•惠勒称,黑洞的大小取决于其围绕物质区域有多长,以及黑洞为了生长吞噬宇宙物质的速度有多快?从理论上说黑洞的大小是没有上限的。

  这项最新研究还证实了另一项相对论观点——当黑洞之间释放能量形成重力波或在太空中形成波纹时,黑洞彼此之间会呈螺旋状逐渐接近。黑洞释放能量所产生的效应是黑洞相互交错或伴随着爆发现象。最新的一次观测是发生在2007年9月13日,瓦尔顿恩称,此次爆发印证了相对论,如果这儿没有正常衰退,爆发将比之前所预计的推迟20年。他还强调指出,在未来1万年里OJ287类星体的这两个黑洞将发生合并。

  惠勒称,黑洞明亮爆发现象与相对论观点符合,事实上伟大科学家爱因斯坦的理论告诉了我们未来将发生的一切。这项研究在1月9日德克萨斯州召开的美国天文学协会会议上进行陈述。
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太强了.........
一直对黑洞冲满兴趣...太神秘了

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