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银河系中心黑洞,转速逼近极限啦!

IP属地 中国·北京 编辑:任飞扬 科普时光机 时间:2025-07-14 10:31:55

今天咱来聊聊宇宙里超神秘的存在 —— 黑洞,尤其是银河系中心那个超大质量黑洞。你们知道吗,最近科学家发现,这黑洞可能正以接近极限的速度疯狂旋转呢!

咱先讲讲为啥研究黑洞的旋转这么重要。宇宙里几乎所有东西都在转,小行星、行星、恒星,就连黑洞也不例外。对一般物体来说,转太快就可能散架,就像你转一个装满水的杯子,速度太快,水就洒出来了。但黑洞有点不一样,它没实体表面,也不是由普通物质构成,可它还是有个最大旋转速度。根据爱因斯坦的广义相对论,黑洞自转有个自旋参数衡量,数值在 0 到 1 之间。0 代表不转,1 就是最大速度自转。所以弄清楚黑洞转多快,对了解黑洞的行为和它周围时空的情况那是相当关键。

研究人员是怎么发现银河系中心黑洞转速惊人的呢?荷兰有个国际研究团队,他们利用人工智能技术,分析了数千万次模拟生成的合成数据。为了这次研究,美国那边的高吞吐量计算中心完成了超过 1200 万次模拟运算,这工作量简直难以想象!通过训练能解密黑洞奥秘的神经网络,再把观测数据和理论模型比对,科学家们发现,银河系中心的黑洞,也就是人马座 A*,它的自旋参数在 0.84 到 0.96 之间。这意味着啥呢?它转得非常快,几乎达到理论上的最大速度了。

那黑洞转得这么快,会有啥影响呢?想象一下,黑洞就像一个超级强大的漩涡,把周围的时空都扭曲了。人马座 A这么快速地旋转,让它周围的时空变成了像足球一样的形状。这种时空扭曲会影响周围物质的运动,甚至可能对未来恒星的形成也有影响。而且黑洞的自旋能作为重要的能量来源。虽说现在人马座 A周围燃料有限,近千年来比较安静,喷流也弱,但要是附近物质数量增加,情况就可能改变。就好比一个火箭,现在没燃料,安静待着,一旦燃料加满,就会 “嗖” 地一下发射出去。

以前不同的天文学家,用不同技术估计人马座 A * 的旋转速度,结果差别很大,从完全不转,到几乎以最大速度转都有。这次新研究可能有助于解决这个争议。有了这个发现,我们对黑洞的形成和演化有了新认识。黑洞的自转速度,跟它获取物质的方式、质量大小,还有和周围环境的相互作用都有关系。就像银心黑洞,质量相当于 450 万个太阳,自转速度能达到 0.84 到 0.96;而 M87 星系中心的黑洞,质量是 75 亿个太阳,还在疯狂进食,可自转速度才 0.89 到 0.91。这说明质量大了,自转速度增加反而更难,而且黑洞和周边环境的相互作用,也会影响它的自转。

其实关于银河系中心黑洞,还有好多神秘的地方。2019 年事件视界望远镜合作组公布了 M87 星系中心超大质量黑洞的照片,2022 年又揭开了银河系中心人马座 A * 黑洞的神秘面纱。但这些珍贵图像背后,还是藏着大量未解之谜。比如说黑洞周围辐射到底咋产生的,以前认为是喷流现象,现在新研究发现主要源自吸积盘中的高温电子,这就颠覆了之前的理论。还有吸积盘内磁场的表现,也和理论模型不太一样。

随着科技发展,我们对宇宙的认识越来越深入。未来,肯定还会有更多新发现,帮我们解开宇宙的神秘面纱。说不定哪天,我们真能彻底搞清楚黑洞这个宇宙里最神秘的存在。家人们,是不是很期待那一天呢?记得点赞关注,咱们一起探索宇宙的奥秘,祝大家都能发大财!

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