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130億歲的天體,質量是太陽16億倍,它的存在顛覆了黑洞理論


2021年2月05日 - 宇宙小編  
   

奇點使者

科學達人,優質創作者

本文參加百家號 #科學了不起# 系列征文

據報道,近日,來自美國亞利桑那大學的科學家團隊,發現了一個迄今最古老的類星體,它的質量大約是太陽的16億倍,從它出現的時間來看,宇宙大爆炸發生後不到7億年的時間裏,這個類星體就已經出現了,年齡至少有130億歲了!

什麼是類星體?

簡單來說,就是類似於恒星,但是並不屬於恒星的一種神秘天體,也被稱作是20世紀最重要的天文學發現之一。

人類目前觀測到的類星體,它們都處於遙遠的宇宙深處,距離我們非常遙遠,它們雖然大小不如普通的星系,但是釋放出的能量卻是非常驚人的,這也是為何科學家們可以在距離至少100億光年之外的地球,發現它們的存在。

研究者表示,在類星體的中心地帶,也存在著一個和大星系一樣的超大質量黑洞,而且引力極強,此外,類星體也是宇宙中最普遍的存在之一,過去的半個世紀時間裏,科學家們一共發現了數十萬顆的類星體,其中一些甚至還在距離我們120億光年之外的地方。

這次發現的類星體,科學家們將它取名為J0313-1806,它要比科學家們於2011年發現的類星體ULAS J1120+0641,壽命至少大了2000萬歲左右,而且,它的重量也要比ULAS J1120+0641大了2倍,而在過去,科學家們並不認為宇宙誕生早期,會出現如此的“龐然大物”。

新發現或顛覆黑洞理論

我們都知道,黑洞是宇宙中最神秘的天體之一,最早它來自於愛因斯坦的廣義相對論,但是人類一直到21世紀,才開始逐漸對黑洞有所了解。

黑洞是如何形成的呢?現代研究認為,當大質量恒星走到生命尾聲的時候,就會通過超新星爆發,而變成一個恒星級黑洞,之後,恒星級黑洞會不斷吞噬、合並,最終演化成中等質量黑洞,甚至是超大質量黑洞。

當然,這個演化的過程也是相當漫長的,這也就意味著,在宇宙早期,即使第一批恒星演化速度極快,並且全部坍縮成為了黑洞,J0313-1806的質量最多也僅能達到太陽質量的數千倍左右,所以,從目前的理論來看,J0313-1806的出現,顯然是顛覆理論的。

有觀點認為,J0313-1806的成長發育,或許是通過了某種特殊的方式,在早期宇宙中獲得了巨大的能量,這就導致它可以快速發育,最終變成這個可怕的“巨無霸”。

為何類星體都在遙遠的宇宙深處?

答案很簡單,因為類星體普遍都是宇宙早期的產物,而宇宙發展到今天,宇宙中已經不可能再有新的類天體出現了,同時,伴隨著宇宙的膨脹和紅移效應,自然這些類星體也就距離我們越來越遠了。

說起來,在地球的周圍沒有類星體,對於地球來說可以說一件大好事,否則類星體的超強輻射,早就將太陽系摧毀了,地球也就自然不可能有機會孕育出生命來。

那麼,既然J0313-1806是目前已知的,距離地球最遠的類星體,距離我們最近的類星體又是什麼呢?答案是6億光年之外的Markarian 231(Mrk 231)。

研究者表示,Markarian 231釋放出的能量,要比周圍的數十億顆恒星加起來的亮度還要大,這也導致Markarian 231即使是在相隔100億光年之外的地方,仍然可以清楚看到它的身影。

而更加有趣的是,Markarian 231竟然是由兩個超大質量黑洞組成的,而這兩個超大質量黑洞的大小,並不“勢均力敵”,其中占據主導地位的超大質量黑洞,質量大約是太陽的1.5億倍,而另一個小一點的超大質量黑洞,質量卻僅有太陽的400萬倍左右。

多年來,通過都對Markarian 231的研究,科學家們發現它其中的恒星數量,極有可能是銀河系的100倍左右,而且如今它仍然在加速生長,等到未來它中心的兩個超大質量黑洞合二為一,Markarian 231也將成為宇宙中最“靚麗”的風景線之一。

研究者認為,大約再過幾萬年,這場世紀大合並就會在宇宙中上演了,如果屆時人類還存在於地球上,那麼,人類是完全有可能目睹這一場宇宙中最璀璨的“煙火”,當然,即使人類離開了地球,只要我們去往的新世界和Markarian 231之間的距離不超過100億光年,都可以隨時查看Markarian 231的變化!

很快,今年10月份左右,NASA就會發射詹姆斯·韋伯太空望遠鏡了,屆時,J0313-1806、Markarian 231等更多類星體的秘密,也都有望揭曉,一起拭目以待吧!

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