你能想象一個(gè)“重量怪物”嗎?它的質(zhì)量相當(dāng)于360億個(gè)太陽,體積卻可能比太陽系還小——這不是科幻小說里的設(shè)定,而是科學(xué)家剛發(fā)現(xiàn)的宇宙級(jí)黑洞新紀(jì)錄。
宇宙級(jí)巨無霸:360億太陽的重量
這個(gè)黑洞藏在50億光年外的“宇宙馬蹄鐵”星系里。說它是“巨無霸”一點(diǎn)不夸張:銀河系中心那個(gè)讓所有恒星繞著轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量黑洞(人馬座A*),在它面前就像小石子——重量差了整整10000倍。更驚人的是,天文學(xué)家說它已經(jīng)接近了理論允許的“體重上限”。
為什么會(huì)這么大?答案藏在它的“老家”里?!坝钪骜R蹄鐵”不是普通星系,而是個(gè)“化石星系”——原本是個(gè)星系團(tuán),后來整個(gè)坍縮成一個(gè)大星系,把周圍鄰居全吞了。就像貪吃蛇吃到最后,連其他蛇都成了自己的一部分??茖W(xué)家推測(cè),那些被吞掉的星系中心原本各有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞,現(xiàn)在全合并成了這個(gè)“終極版”。
休眠巨獸的隱藏術(shù):不發(fā)光怎么找?
但找它可比找普通黑洞難多了。平時(shí)科學(xué)家找遠(yuǎn)方黑洞,靠的是它們“干飯”時(shí)的動(dòng)靜——瘋狂吞噬周圍物質(zhì),摩擦產(chǎn)生的高溫能點(diǎn)亮整個(gè)星系(這種亮斑叫類星體)??蛇@個(gè)黑洞已經(jīng)“吃飽了”,處于休眠狀態(tài),既不吞?hào)|西也不發(fā)光,像藏在黑暗里的隱形人。
那怎么辦?科學(xué)家搬出了愛因斯坦的相對(duì)論——大質(zhì)量物體會(huì)扭曲時(shí)空,就像在蹦床上放個(gè)鉛球,周圍的床單會(huì)凹陷。路過的光會(huì)沿著凹陷的“斜坡”走,軌跡被彎成奇怪形狀。“宇宙馬蹄鐵”剛好把后方星系的光彎成了馬蹄鐵形(這叫愛因斯坦環(huán)),就像宇宙自帶的哈哈鏡。
從馬蹄鐵到愛因斯坦環(huán):新方法打開的宇宙密碼
更絕的是,科學(xué)家用了兩種方法交叉驗(yàn)證:一是看黑洞如何扭曲光線(引力透鏡效應(yīng)),二是測(cè)星系內(nèi)部恒星的運(yùn)動(dòng)速度——被大黑洞拽著跑的恒星,速度能飆到每秒400公里。兩種方法得出的結(jié)果一致,這才敢確定這個(gè)“重量怪物”是真的。
這次發(fā)現(xiàn)最厲害的地方,是找到了測(cè)量“沉默黑洞”的新辦法。以前只能看那些“干飯”時(shí)發(fā)光的黑洞,但這類測(cè)量誤差大;現(xiàn)在哪怕黑洞休眠了,只要它夠重,就能通過時(shí)空扭曲的痕跡把它揪出來。這可能幫我們解開一個(gè)終極謎題:黑洞的大小,到底和它所在的星系有啥關(guān)系?
如果未來發(fā)現(xiàn)比這個(gè)更大的黑洞,是說明現(xiàn)有理論需要修正,還是我們對(duì)宇宙的認(rèn)知又多了一塊拼圖?你更傾向哪種可能?
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