电影《星际穿越》里的黑洞“卡冈图雅”是真实存在的吗?

《星际穿越》是克里斯托弗·诺兰执导的一部原创科幻冒险电影,由马修·麦康纳、安妮·海瑟薇、杰西卡·查斯坦及迈克尔·凯恩主演,该电影的科学顾问就是知名理论物理学家,诺贝尔物理学奖得主基普·索恩。电影讲述了在不远的未来,随着地球自然环境的恶化,人类面临着无法生存的威胁。这时科学家们在太阳系中的土星附近发现了一个虫洞,通过它可以打破人类的能力限制,到更遥远外太空寻找延续生命希望的机会。一个探险小组通过这个虫洞穿越到太阳系之外,他们的目标是找到一颗适合人类移民的星球。在这艘名叫做“Endurance”的飞船上,探险队员着面临着前所未有,人类思想前所未及的巨大挑战。

电影《星际穿越》里的黑洞“卡冈图雅”是真实存在的吗?

卡冈图雅

电影里有一个非常壮观的镜头,就是男主驾驶宇宙飞船没能逃脱黑洞的强大引力,最终坠入了黑洞里。黑洞的名字就叫“卡冈图雅”,那么“卡冈图雅”到底是一个什么样的星球呢?

由于电影的科学顾问是索恩,那么这个黑洞就不是随意想象的,而是有科学依据,意思就是说这颗黑洞就与真实的黑洞情景相差无几。卡冈图雅黑洞有可能是一个与SDSS 1133类似的超大黑洞,电影中的这个黑洞,是在影射仙女座大星系(M31)中心的那个黑洞,那个质量超大而又以最高速度自转的黑洞。40亿年后,如果我们的银河系与仙女座大星系发生并合,也会发生一场剧烈的黑洞弹射。

电影《星际穿越》里的黑洞“卡冈图雅”是真实存在的吗?

仙女座星系


研究团队目前还无法百分百确定,SDSS 1133就一定是一个被弹射出原星系的超大黑洞。另外一种可能,它是一颗极为罕见的高光度蓝变星(Luminous Blue Variable,LBV)。此类恒星在最终爆炸前很久,便会经历周期性的爆发,将大量质量抛入太空。按照这种解释,SDSS 1133可能是有史以来观测到的周期最长的高光度蓝变星。

我们银河系中距离最近的此类恒星,是大质量双星系统海山二(η Carinae),其中包含了一颗质量约为太阳90倍的高光度蓝变星。在1838年到1845年间,这个系统经历了一场爆发,抛射出至少10倍太阳质量的物质,使得它成为当时天空中第二明亮的星星。19世纪90年代,它又经历了一场规模较小的爆发。

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双星系统海山二


如果把SDSS 1133解释成一颗高光度蓝变星,这颗恒星至少必须从1950年开始就几乎持续不断地爆发,直到2001年亮度达到顶峰,并发生超新星爆炸。1950年之前的望远镜,不论是空间分辨率还是灵敏度,都不足以检测到这个天体。但如果真是高光度蓝变星的持续爆发,现有观测记录就足以使得它成为最长久和最持续的高光度蓝变星。

过去6个月来,SDSS 1133增亮明显,如果这一趋势持续下去,就将支持黑洞解释。为了更细致地分析这个天体,研究团队计划在2015年10月,利用哈勃空间望远镜上的宇宙起源摄谱仪,对它进行紫外线观测。

不管这是一个被驱逐的超大质量黑洞,还是一颗罕见恒星的临终表演,SDSS 1133似乎都是天文学家以前从来没有看到过的一种天文现象。

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超大质量黑洞


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