嘿,朋友们!今天咱来聊聊宇宙中那些神秘得让人捉摸不透的家伙 —— 黑洞。你知道吗,人类发现的第一颗黑洞,可开启了我们探索宇宙神秘天体的新篇章。那它到底在哪儿,又是怎么被发现的呢?别急,听我慢慢给你唠唠。
人类发现的第一颗黑洞,名叫天鹅座 X-1 。从地球上看,它位于天鹅座方向。你要是有机会在晴朗无云、光污染少的夜晚,架起小型双筒望远镜,运气好的话,说不定能看到和它相关的一些迹象呢。天鹅座 X-1 实际上是一个双星系统,由一颗光谱型 O9-B0 的超巨星,以及一颗极为致密的天体组成。这颗超巨星的质量约为 20 - 40 倍太阳质量,而那颗致密天体,就是我们所说的黑洞啦,它的质量达到了太阳的 21 倍 。从位置上看,根据历元 1950 的资料,该天体位于赤经 19h 56.5min,赤纬 35deg 4min,距离地球约 7240 光年 。这距离,光都得跑上 7240 年呢,可见有多遥远。
那科学家们是怎么发现这个藏在宇宙深处的黑洞的呢?故事得从 1964 年说起。那年,美国发射了一枚探空火箭。你想想,在那个科技还不算特别发达的年代,发射火箭去探索太空,得多让人激动啊。这枚火箭在探测过程中,发现了一个很强的 X 射线源,而这个 X 射线源,就是天鹅座 X-1 。当时啊,科学家们可兴奋坏了,就像发现了新大陆一样。但他们也知道,这仅仅是个开始,要确定这个 X 射线源到底是什么,还有很长的路要走。
后来经过研究,科学家们发现天鹅座 X-1 这个双星系统里,超巨星的物质正不断被一个看不见的强大引力源吸过去。你能想象吗,就好像有个神秘的大怪物,在悄无声息地吞噬周围的一切。这个强大的引力源,质量又大得离谱,远远超过了中子星质量的上限。要知道,中子星已经够致密了,但这个神秘天体更厉害。科学家们经过反复研究、计算,就推测这个看不见的天体极有可能是黑洞。
不过,光推测可不行啊,还得有更确凿的证据。之后,科学家们持续对天鹅座 X-1 进行观测。他们发现这个系统发出的 X 射线通量有着明显的周期性特征,大约每 5.6 天就会完成一个周期变化。这是为啥呢?原来是当超蓝巨星运行到黑洞后面时,两者之间相互作用产生的 X 射线,会受到前者产生的恒星风阻挡,所以 X 射线的值就会变低。通过这样的观测和分析,科学家们进一步确定了这个系统里黑洞的存在。
还有个有意思的事儿呢。物理学家史蒂芬・霍金和基普・索恩,这两位在科学界那都是响当当的人物。他们还曾拿天鹅座 X-1 是不是黑洞这件事儿打赌呢。霍金赌它不是黑洞,索恩则认为是。这就好比两个高手在华山论剑,谁也不服谁。一直到 1990 年,观测证据越来越多,显示这个系统中存在着引力奇点,这可是黑洞存在的重要证据啊。霍金没办法,只好认输。这也从侧面反映出,对于天鹅座 X-1 是黑洞这个结论,科学家们是经过了长时间的研究和争论,才最终确定下来的。
随着科技的不断进步,科学家们对天鹅座 X-1 的研究也越来越深入。2021 年 2 月 19 日,国际学术期刊《科学》和《天体物理学报》发布了对天鹅座 X-1 的最新精确测量结果。原来这个黑洞的质量比之前认为的更大,达到了 21 倍太阳质量,而且它的自转速度极接近光速。这一发现,又让我们对这个神秘的黑洞有了新的认识。
朋友们,宇宙就是这么神奇,充满了无数的奥秘。人类发现的第一颗黑洞 —— 天鹅座 X-1,就像一把钥匙,为我们打开了探索黑洞世界的大门。从它开始,我们对黑洞的了解越来越多,但同时也知道,还有更多未知等着我们去探索。希望大家都能对宇宙保持这份好奇心,说不定哪天,你也能为解开宇宙的奥秘出一份力呢!记得用你发财的小手点赞关注,祝点赞关注的朋友都能发大财哟!