銀河系中心的黑洞能擴展到我們的太陽系嗎?


銀河系中心的黑洞能擴展到我們的太陽系嗎?


銀河系銀河系中心的藝術家概念圖,其中包含被稱為人馬座A*或Sgr A*的超大質量黑洞 。圖片:美國國家航空航天局
據《大眾科學》(亞歷克斯·哈茲利特):黑洞是最神秘的宇宙現象之一,盡管我們對它們的了解還有很多 。雖然多年來一直被認為是一種數學可能性,但直到1971年天鵝座X-1才發現第一個黑洞 。
我們現在知道,黑洞在整個宇宙中經常出現 。射手座A*位于銀河系的中心 。事實上,根據美國國家航空航天局的數據,大多數大小相似的星系中心都有怪物黑洞 。射手座A*的質量大約是太陽的400萬倍 。
黑洞其實不是洞 。它們之所以這樣命名,是因為它們的物質密度如此之高,以至于連光都無法逃脫它們的引力 。在一張照片中,你會看到一圈光環像甜甜圈一樣圍繞著一個黑洞旋轉 。甜甜圈的中心是黑洞 。像恒星和行星一樣,黑洞也會旋轉 。圍繞黑洞的光和塵埃環被稱為吸積盤,它因圍繞黑洞快速旋轉而變得熾熱明亮 。

銀河系中心的黑洞能擴展到我們的太陽系嗎?


螺旋星系NGC 4845 , 位于室女座,距離我們6500萬光年 。圖片:美國國家航空航天局/歐洲航天局/哈勃太空望遠鏡
不要相信關于一個可怕的黑洞吞噬它可能吸引的一切的炒作 。如果我們的太陽被一個質量相同的黑洞取代,我們的太陽系的軌道將與現在類似,但會冷得多 。
我們不知道黑洞內部的物質是什么樣子的 。我們確實知道,任何穿過事件視界(黑洞邊緣)的物質最終都會經歷所謂的面條化 。這正是它聽起來的樣子:物質會被擠壓和拉伸,基本上變成面條 。
美國國家航空航天局解釋說,黑洞不是“宇宙真空吸塵器” 。雖然它們的引力非常強 , 但天體可以像其他恒星一樣繞黑洞運行 。雖然如果一個物體的軌道太近,它可能會被吸入,但從更遠的地方來看,引力的行為就像我們在太陽系中習慣的那樣 。我們現在知道,一些黑洞是由恒星的死亡和坍縮造成的 。
美國國家航空航天局的研究天文學家Varoujan Gorjan在該機構的一位解釋者中說:“黑洞不吸 。你可以繞著黑洞運行,就像繞著任何其他恒星或任何其他大質量物體一樣 。” 。
也就是說 , 圍繞黑洞運行的恒星可能會被黑洞的超大質量引力摧毀 。黑洞的引力會使軌道過于靠近的恒星變平并撕裂,這被稱為潮汐破壞事件 。恒星的一些物質可以被吸入黑洞,而恒星本身則繼續沿著軌道運行 。如果還剩下什么,隨著恒星在軌道上繼續繞著黑洞旋轉,這個過程會重復進行 。
黑洞可以使用各種成像技術來識別 , 包括x射線圖像和紫外波長 。引力波天文臺也能夠探測到兩個黑洞合并時在時空中產生的漣漪 ??茖W家們仍在試圖回答星系中心的巨大黑洞最初是如何出現的這個問題 。
黑洞需要一些創造力才能找到 ??茖W家們定位黑洞的一種方法是觀察恒星圍繞我們看不見的東西的快速軌道 。解釋圍繞某個中心不可見物體快速移動的恒星的唯一方法是,該物體是一個引力足夠強的黑洞,可以保持恒星的位置 ??茖W家們通過識別天鵝座X-1的吸積盤發現了它,該吸積盤是從附近的伴星竊取物質而形成的 。X射線顯示了過熱的吸積盤 。
雖然沒有必要擔心我們銀河系中心的黑洞會膨脹并吞噬一切,但我們可以追蹤流氓黑洞在宇宙中的運動 。當它于2027年發射時 , 南希·格雷斯·羅馬太空望遠鏡將通過尋找星光在到達我們的途中被望遠鏡和遙遠恒星之間的黑洞扭曲的跡象來發現黑洞 。扭曲的光線將表明存在黑洞 。