宇宙中到处都是黑洞吗
科学家已经发现尘埃和气体背后隐藏着质量巨大的黑洞。它们利用这些宇宙物质作为“掩护”,使得我们难以发现它们
宇宙中到处是黑洞
英国皇家天文学会的消息称,天文学家发现宇宙中隐藏着更多还未发现的超大质量黑洞,一组国际科学家小组利用核频谱望远镜阵列对此前认为是尘埃和气体的物质聚集区进行观测,发现其中隐藏着五个超大质量黑洞,它们释放出高能X射线。本项研究由英国杜伦大学天文学家主导,旨在说明宇宙潜伏着数百万我们无法发现的超大质量黑洞。本项研究成果在英国皇家天文学会的国家天文学会议上进行了阐述。
核频谱望远镜阵列是美国宇航局先进空间望远镜,可对活跃星系中央的高能活动进行监视,在候选的9个超大质量黑洞,科学家已经发现尘埃和气体背后隐藏着质量巨大的黑洞。它们利用这些宇宙物质作为“掩护”,使得我们难以发现它们,但是黑洞吸积物质的行为也暴露了它们的存在,高能X射线可穿透这些尘埃和气体。这也说明宇宙中还有更多类似的地方需要引起注意,黑洞也可能隐藏在背后。
核频谱望远镜阵列在2012年发射升空,美国宇航局试图利用该望远镜探测宇宙中更多的高能X射线事件。来自达勒姆大学星系天文学研究生乔治-兰斯伯里认为我们已经知道尘埃和气体会遮挡超大质量黑洞,而且持续的时间非常长,感谢核频谱望远镜阵列的强大观测能力,让我们清楚地看到黑洞的活动。
尽管本次我们只发现了五个超大质量黑洞,但如果按照概率学的计算,可以推断宇宙中还有更多隐藏的黑洞未被发现。核频谱望远镜阵列科学家丹尼尔-斯特恩认为高能量X射线比低能X射线穿透力更强,能够穿透厚厚的尘埃,核频谱望远镜阵列让我们看到这些隐藏的黑洞有多么庞大,黑洞似乎喜欢将自己隐藏起来,但它们贪婪的吞噬过程又会暴露自己的位置。
拓展
在霍金证明黑洞能发出辐射之前,黑洞被认为只会贪婪地吸取周围的一切,甚至连光都不放过,不会发射出任何东西,因而所有落入黑洞的物质和信息都不能出来,黑洞的最终命运是什么谁也不知道。这就带来一个问题,既然我们无从得知黑洞最终会怎样,我们又如何知道宇宙最终会走向什么方向呢?
霍金认为,在真空中由量子涨落产生的虚粒子对,其中一颗有可能在湮灭之前落入黑洞,另一颗就必然会被提升为实粒子。这就违背了能量守恒定律,因此这颗粒子的质量一定是从黑洞本身质量而来,这样黑洞就形成了一种辐射,这种辐射以霍金的名字被命名为霍金辐射。
一般黑洞由于不断吸取周围的物质,吸收的物质比发出的要多得多,因而可以存活非常长的时间。科学家们测算,一般恒星死亡产生的黑洞可以存活10^66年,而超大质量黑洞则可以活10^99年,所以宇宙的归宿至少得等所有的黑洞都蒸发掉才会明朗。
而小黑洞则辐射的能量比吸收的多,因而会逐渐失去质量。大爆炸模型表明,大爆炸后最初的一小段时间有着极高的温度与压强,因而物质密度的简单波动就可能形成原初黑洞,但我们迄今没有发现这类黑洞,很有可能就是因为它们质量太小,到现在已经蒸发殆尽。理论认为,大型强子对撞机也可能产生微型黑洞,但这类黑洞质量极小,在产生的瞬间就会蒸发,因而不会对地球造成任何威胁,所以也不会带来世界末日。
由于黑洞的质量可以是普朗克质量以上的任何质量,所以最小黑洞的质量应该和普朗克质量差不多,那么它的寿命差不多也就是普朗克时间稍长一点吧,5.39X10^-44秒,小到你连人生都无法怀疑。
需要说明的是,霍金辐射是第一个令人信服的量子引力理论,但目前还未实际观察到霍金辐射的存在。霍金曾经说过,如果能验证霍金辐射确实存在,他就可以得诺贝尔奖了