每秒9萬公里狂奔,相對論效應槓槓的,時間在這裡已開始逐漸變慢

每秒9萬公里狂奔,相對論效應槓槓的,時間在這裡已開始逐漸變慢

在銀河系的中心,有一個質量超過400萬倍太陽質量的人馬座A*黑洞,也是天文學家深入研究的對象。既然我們知道黑洞在這裡,就沒有理由“放任不管”。但是人馬座A*黑洞有個問題,就是其周圍被氣體圍繞,自己則隱藏在氣體雲背後,阻礙了我們觀測超大質量黑洞的行為。

不過最近德國科學家通過對人馬座A*黑洞周圍氣體雲的觀測,發現了這裡的塵埃和氣體以超過每秒9公里的速度狂奔,圍繞著黑洞運行。每秒9公里的速度已經達到了相對論效應的要求,光速為每秒30萬公里,而黑洞周圍的氣體和塵埃顆粒已經能夠加速到三分之一的光速,這是非常快的速度。

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宇宙中最快的速度就是光速,在接近光速的時候會出現時間膨脹,比如一艘飛船相對於地球以接近光速的速度離開。地球上過了幾千年,飛船上的人可能沒怎麼老。

接近光速的物體會使得飛船裡面的時間變慢,只要速度足夠快,這個效應就能顯現出來。那麼在人馬座A*黑洞周圍,每秒9萬公里速度飛奔的粒子,其實其時間效應就體現出來了,當然我們不可能去觀測粒子衰變,也不可能接近,我們能做的只能遠遠的靜靜的看著。人馬座A*黑洞是個絕佳的研究對象,離地球約26000光年的位置。

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我們觀測人馬座A*黑洞其實不是觀測其本身,而只能觀測到人馬座A*黑洞外圍的氣體和塵埃,如果沒有氣體和塵埃,人馬座A*黑洞是不可觀測的。甚至我們無法知道它的位置,並且觀測還被銀河系螺旋臂中的塵埃雲遮擋。

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黑洞這種天體是非常緻密的,就是密度非常高,它們的引力很強,沒有任何形式可探測的對外輻射。因此我們幾乎察覺不到黑洞的存在,只有黑洞主動公開自己的位置,才會被探測到。一個400萬倍太陽質量的黑洞,是如何控制整個銀河系,這裡面我們對其運行機制還不非常清楚,但可以肯定的一點是暗物質的引力貢獻也是有的。

人馬座A*黑洞的質量也不算很大,還有數十億倍太陽質量的黑洞,它們周圍的時空就扭曲的非常嚴重。超大質量黑洞的形成目前也是個謎,因為我們沒有發現更多的關於中等質量黑洞合併形成超大質量黑洞的線索,因此也有科學家認為,超大質量黑洞種子可能來自一顆質量更大的恆星,比如超過太陽質量的100倍等。

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這樣的恆星在壽命結束之後,會形成超大質量黑洞,這也可以解釋為什麼我們沒有看到中等質量黑洞合併的現象。這些黑洞種子在接下來的觀測中會成為重點,也是揭開超大質量黑洞形成之謎的途徑之一。


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