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黑洞的最新可视化展示了黑洞的重力如何扭曲我们的视线及其周围的环境，就像在哈哈镜中看到的那样。可视化效果模拟了黑洞的外观：落入黑洞的物质积聚在一个又薄又热的结构中，称为吸积盘（accretion disk）。 随着磁场在气体的搅动中缠绕并扭曲，明亮的“结点”不断在吸积盘中形成并消散。最靠近黑洞的位置气体以接近光速运转，而外部速度更慢。这种速度差拉伸并剪切了这些明亮的“结点”，在吸积盘中产生了或明或暗的路线。 从侧面看，在黑洞周围的气体湍流呈现出神奇的双峰状外观。黑洞的极端重力会改变来自吸积盘不同部分的光的路径，从而产生这般扭曲的图像。侧视时扭曲的程度最大。 Credits: NASA’s Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman 这张图注释了黑洞可视化中的各个部分...
In our vast universe, the heaviest black holes grew from seeds. Nourished by the gas and dust they consume, or by merging with other dense objects, these seeds grow in size and heft to form the centers of galaxies, such as our own Milky Way. But unlike in the realm of plants, the seeds of giant black holes must have been black holes, too. And no one has ever...
2019 September 3 Unusual Signal Suggests Neutron Star Destroyed by Black Hole Illustration Video Credit: NASA, Dana Berry (Skyworks Digital) Explanation: What created this unusual explosion? Three weeks ago, gravitational wave detectors in the USA and Europe — the LIGO and Virgo detectors — detected a burst of gravitational radiation that had the...
2019 August 20 Animation: Spiral Disk around a Black Hole Illustrated Animation Credit: ESA, NASA, Hubble, M. Kornmesser Explanation: What would it look like to orbit a black hole? Many black holes are surrounded by swirling pools of gas known as accretion disks. These disks can be extremely hot, and much of the orbiting gas will eventually fall through the ...
NASA钱德拉X射线天文台的数据揭示最遥远的黑洞。 Credits: X-ray: NASA/CXO/Pontificia Universidad Catolica de Chile/F. Vito; Radio: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); optical: Pan-STARRS 天文学家利用钱德拉X射线天文台发现了一个早期宇宙的黑洞，它被大量气体掩盖，是迄今为止发现的最远的黑洞。这个黑洞存在于大爆炸后8亿年（当今宇宙年龄为138亿年），这是人们发现的第一个迹象，证明宇宙历史早期存在这样的黑洞。 超大质量黑洞的质量是太阳的数百万到数十亿倍，通常通过从周围物质盘中吸取物质来增长。快速的增长会导致黑洞周围一小片区域内产生大量辐射。科学家将这种非常明亮、紧凑的光源称为“类星体（quasar）”。 根...
好像黑洞还不够神秘似的，最近天文学家使用NASA的哈勃太空望远镜发现了一个让人意想不到的黑洞。在距离我们1.3亿光年远的螺旋星系（spiral galaxy）NGC 3147，有一个吸积盘（accretion disk）在绕着中心的超大质量黑洞旋转，然而这个材料盘出乎意料的薄。 谜团在于，根据当前的天文学理论，这个薄盘不应该存在。然而，如此接近黑洞的吸积盘的意外存在为测试爱因斯坦的相对论（theory of relativity）提供了一个独特的机会。广义相对论（general relativity）将重力描述为空间曲率，狭义相对论（special relativity）则描述时空关系。 左图是旋涡星系NGC 3147的哈勃图像，右图是该星系中心超大质量黑洞的概念图。哈勃图像显示了星系的旋臂（spiral ar...
通过引力透镜（gravitational lensing），来自每个类星体（quasars）的光的产生了多个它的图像。 Image credit: NASA/CXC/Univ. of Oklahoma/X. Dai et al. 就像海洋中的漩涡一样，宇宙中旋转的黑洞在它们周围形成一波“洪流”。不同的是，黑洞将产生的气体尘埃盘加热到数亿度而发出高能X射线。 利用NASA钱德拉X射线天文台（Chandra X-ray Observatory）的数据和一些星系的位置巧合，天文学家采用“引力透镜”来测量五个超大质量黑洞（supermassive black holes）的自旋（spin）。其中一个黑洞周围物质的旋转速度大于光速的70％左右。 引力透镜是一种自然现象。正如爱因斯坦所预测的那样，大质量物体（比如大星系）会...
想喝杯宇宙茶吗？这一次不像地球上的那样平静，在一个拥有绰号为“茶杯”结构的星系中，一场星系风暴正在肆虐。 宇宙风暴来源是一个深埋在星系中心的超大质量黑洞，官方名称为SDSS 1430+1339。当星系中心区域的物质被拉向黑洞时被黑洞附近的强引力和磁场所激发。正在下落的物质产生辐射比宿主星系中的所有恒星都要多，这被称为类星体。 茶杯座所在的星系距离地球约11亿光年，2007年市民科学家利用斯隆数字天空调查(Sloan Digital Sky Survey)数据：在Galaxy Zoo项目的可见光图像中首次发现了茶杯座星系。 Fancy a cup of cosmic tea? This one isn’t as calming as the ones on Earth. In a galaxy hos...
大多数星系中心都有个超大质量黑洞，我们的银河系也不例外。许多其他星系的黑洞都很活跃，在大量物质落入的过程中发出高能辐射，然而银河系的黑洞却相对安静。最新的观测结果，来自NASA同温层红外线天文台SOFIA，正在帮助科学家们了解活跃和安静黑洞之间的差异。 科学家使用了SOFIA的最新仪器高分辨率机载宽带相机（High-resolution Airborne Wideband Camera-Plus, 简称HAWC+）进行观测，结果带来了关于银心强磁场前所未有的信息。 磁场（magnetic fields）是影响带电粒子路径的不可见力，对整个宇宙中物质的运动和演化有重大影响。但由于磁场不能直接成像，它们的作用尚不清楚。HAWC+检测到尘埃粒子（dust grains）发出的偏振远红外线（polarized far-...
合并后的黑洞 版权：ESA 当两个超大质量黑洞（supermassive black hole）相撞时，会发生什么？在不久的未来，结合欧洲空间局（European Space Agency，ESA）两个任务的观测，雅典娜（Athena）和空间激光干涉仪（LISA），这一谜题就会揭晓，我们将能深入研究这样的宇宙级冲突以及其神秘莫测的后续故事。 这种黑洞之所以被称为“超大质量黑洞”，是因为它们的质量为太阳的数百万到数十亿倍，所处的位置也是宇宙中质量总和最大的那些星系中心。至今，我们都没弄清楚这些体型和密度都巨大无比的物质是如何形成的，也不知道是什么力量让其中的小小的一部分，以极高的速率吞噬周围的物质，在电磁波谱中产生大量的辐射，并将所在的宿主星系变成“活跃的星系核（galactic nucleus）”。 解决现代天...