计算机模型显示黑洞如何吞噬恒星

我们都对黑洞着迷。我们向天文学家询问它们,我们在新闻中读到它们,它们出现在电视节目和电影中。然而,尽管我们对这些宇宙野兽充满好奇,但我们仍然不知道它们的一切。他们因为难以研究和发现而藐视规则。天文学家仍在研究大质量恒星死亡时恒星黑洞形成的确切机制。...

我们都对黑洞着迷。我们向天文学家询问它们,我们在新闻中读到它们,它们出现在电视节目和电影中。然而,尽管我们对这些宇宙野兽充满好奇,但我们仍然不知道它们的一切。他们因为难以研究和发现而藐视规则。天文学家仍在研究大质量恒星死亡时恒星黑洞形成的确切机制。

Still image capture of a computer model showing a black hole eating a star.

由于我们没有近距离看到黑洞,这一切变得更加困难。接近一个(如果我们能)是非常危险的。即使与这些高重力怪物擦肩而过,也没有人能活下来。因此,天文学家尽其所能从远处了解它们。他们利用来自黑洞周围区域的光(可见光、x射线、射电和紫外线辐射),对黑洞的质量、自旋、喷流和其他特征进行了非常精明的推断。然后,他们将所有这些信息输入计算机程序,以模拟黑洞的活动。基于黑洞实际观测数据的计算机模型有助于模拟黑洞发生的情况,特别是当一个人吞食某些东西时。

计算机模型向我们展示了什么

假设在宇宙的某个地方,在银河系的中心,有一个黑洞。突然,一道强烈的辐射从黑洞区域爆发出来。发生了什么事?附近的一颗恒星游荡到吸积盘(物质盘旋进入黑洞的盘)中,穿过事件视界(黑洞周围的万有引力点),并被强烈的引力撕裂。恒星被粉碎时,恒星气体被加热。那一瞬间的辐射是它在永远消失之前与外界的最后一次交流。

辐射信号

这些辐射特征是黑洞存在的重要线索,黑洞本身不会发出任何辐射。我们看到的所有辐射都来自周围的物体和物质。因此,天文学家寻找被黑洞吞噬的物质的辐射信号:x射线或无线电发射,因为发射它们的事件能量非常大。

在研究了遥远星系中的黑洞之后,天文学家注意到一些星系的核心突然变亮,然后慢慢变暗。发出的光和暗下来时间的特征被称为黑洞吸积盘吞噬附近恒星和气体云的特征,释放出辐射。

数据构成模型

有了足够的星系中心耀斑数据,天文学家可以使用超级计算机模拟超大质量黑洞周围区域的动态作用力。他们的发现告诉我们很多关于这些黑洞是如何工作的,以及它们点亮银河系主体的频率。

例如,像我们银河系这样的星系,其中心黑洞可能平均每10000年吞噬一颗恒星。这样一场盛宴产生的辐射很快就消失了。因此,如果我们错过了这场演出,我们可能在相当长的一段时间内再也看不到它了。但是有很多星系。天文学家尽可能多地调查,寻找辐射爆发。

在未来的几年里,天文学家将收到来自泛恒星、伽雷克斯、帕洛玛瞬变工厂和其他即将到来的天文调查等项目的大量数据。他们的数据集中将有数百个事件需要探索。这将真正促进我们对黑洞及其周围恒星的理解。计算机模型将继续在探究这些宇宙怪物的持续奥秘方面发挥重要作用。

  • 发表于 2021-10-03 08:09
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  • 分类:地理

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