03.03 超大质量黑洞会吞噬宇宙吗?

婷子43127


像我们一样,宇宙中的星系也会长大。年轻的时候,它们非常活跃,快速地用尘埃云制造出新的恒星。年老的时候,造星速度会慢下来,最终停止,不再有新的恒星诞生。星系变得相对平静。

天文学家早就试图弄清楚到底是什么原因导致星系停止造星,这种现象被称为“熄火”。大多数的模拟实验显示,超大质量黑洞(大多数星系中央的神秘天体)必然在其中发挥了重要作用。黑洞以某种方式促成了熄火,只有这样天文学家才能解释他们通过太空望远镜在星系中看到的景象。

黑洞不挑食。它们会吞噬进入其引力范围的任何物质,不管是宇宙尘埃还是恒星。它们进食的时候,被吞噬的物质会变热,发出亮光。科学家给黑洞生命周期的这个阶段起了一个名字,非常有《星际迷航》的风格,叫做“活跃星系核”,缩写为AGN。科学家认为,AGN会释放出一束能量,加热星系中的气体,防止气体冷却凝结成新的恒星。最终,这个过程阻止了任何新的恒星形成。

但科学家尚未找到这方面的观测证据。“科学界很早以前就试图弄明白黑洞和恒星形成之间的关系,”加州大学圣克鲁兹分校博士后研究员伊格纳西奥·马丁-纳瓦罗(Ignacio Martín-Navarro)说。

为了弄清其中的关系,纳瓦罗和同事最近分析了大型星系和位于其中央的超大质量黑洞。他们发现,黑洞确实促成了星系的熄火,黑洞的质量影响着熄火发生的速度。

与黑洞质量较小的星系相比,黑洞质量较大的星系会更早更快地熄火。在宇宙诞生早期,黑洞较大的星系最初比黑洞较小的星系拥有更快的造星速度,但黑洞较小的星系会在更长的时间内不断造星,可能是因为它们的黑洞不够强大,无法消除形成恒星的气体和尘埃。因此,黑洞较小的星系往往拥有更年轻的恒星群。

这一发现发表在《自然》杂志上。纳瓦罗和同事研究了样本星系发出的光,他们把光分成不同的波长,这是天体物理学常用的一种方法,能揭示天体的重要属性,比如恒星的年龄。这使他们可以追溯每个星系的造星历史,然后把这些信息与星系中央黑洞的质量进行比对。黑洞的质量代表了向星系释放的能量大小。黑洞的质量越大,释放的能量就越多,星系熄火的速度就越快。

这一发现并未解决所有谜题。科学家仍然不知道,一个大快朵颐的饥饿黑洞如何释放出遏制恒星形成的能量,这个过程被称为反馈。纽约哥伦比亚天体生物学中心主任凯莱布·沙夫(Caleb Scharf)说,新研究“似乎很好地说明了黑洞反馈的效果,但在熄火过程究竟如何发生的问题上,没有填补我们所有的知识空白”。

“黑洞质量和恒星形成之间的关系是一个困扰了我们十多年的问题,因此在解释这一现象方面取得的任何进展都极受欢迎,”沙夫说。

纳瓦罗说,其他研究试图找到恒星形成和AGN亮度之间的关系,但成果寥寥,可能是因为恒星形成发生的时间长于AGN爆发的时间。AGN的爆发可以开启和关闭。“很难在不同的时间尺度下进行比较,”纳瓦罗说。

纳瓦罗说,超大质量黑洞是太阳质量的100多万倍,但与它们所在的星系相比,它们其实很小。尽管个头“小”,但黑洞却对星系的生长和演化有着巨大影响,就好像人体内的一个细胞决定了整个生命的方向。这正是最令纳瓦罗着迷的地方:如此之小的东西居然能决定如此之大的东西的未来。


翻译:于波

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我这里先指出黑洞相关的最新知识。

2015年3月1日,北京大学吴学兵教授等人在一个发光类星体里发现了一片质量为太阳120亿倍的黑洞,并且该星体早在宇宙形成的早期就已经存在。科学家称,如此巨大的黑洞的形成无法用现有黑洞理论解释。

如此巨大的黑洞,已经被发现,是太阳的120亿倍!而在银河系的中央潜伏的黑洞只比太阳大20倍-500万倍。两相对比,彻底颠覆了我们的“宇宙观”。

既然超级大质量大的黑洞已被发现,那么还有没有更大质量的黑洞呢?当然有!

更夸张的是,科学家发现编号为S5 0014+81的黑洞,质量相当于太阳的400亿倍,比先前发现的同时期黑洞的总和还大出一倍。这个黑洞图像来帮助你的想象,中间白点为太阳系。

按照超大宇宙星系空间尺度,大胆猜测有比以上超级黑洞还要超级的存在。或许由于我们探测技术有限,无法探测到更遥远的星系,但是超级大质量的黑洞是客观存在的。我们为什么没有理由相信,宇宙存在像“奇点”那样的黑洞存在呢?

宇宙诞生源于奇点爆炸,难道宇宙毁灭就不能是奇点吞噬么?


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理论上会,按照熵寂理论,宇宙最终连黑洞都没有。黑洞在统治宇宙之后,宇宙中几乎又没有光了,只能等黑洞全部蒸发,最终宇宙变成一片死寂。这个理论也是计算机模拟的多种结果中的一种,比如一种称为磁模拟的技术就比较有趣,磁模拟由于可以代入诸多控制因子而变得很有趣,施加在宇宙气体上的磁压力有时可以与热压力(温压)相提并论,如果忽略了,就会出现不同的效果,最终使结果出错。

研究者们重做了整个模拟来获得了更精确的磁场数据,提升模拟准确性,科学家发现在理解黑洞物理方面其实也可以进行模拟。基于现代天文观测得到的结论,我们已经知道超大质量黑洞用大量能量推动宇宙气体,并从星系簇中把气体吹出来。这样可以暂停最大星系内的恒星形成,并且为它们能达到的最大数量设定上限。可以认为黑洞控制了星系内恒星的诞生速率,在以前的模拟中,研究者注意到,黑洞在进行能量传送过程的同时,不能完全停止恒星形成。

这显然是前后矛盾的地方,通过这样的模拟科学家修正了黑洞物理学,这也暗示黑洞更倾向于是宇宙秩序的破坏者。当然,我们在得出结论的时候需要在数据和观测之间寻求更好的统一性。虽然现代超级计算机已经能使模拟大部分宇宙现象,比如超大质量黑洞,但还是有许多提升空间。


太空伊卡洛斯


最大的黑洞比它们的星系长得更快。


所谓的超大质量黑洞比天文学家单独计算出的黑洞要大。超大质量黑洞是在大星系中心发现的巨大的重力阱。


不过,没有压力:黑洞通常不再生长,也无法吃掉宿主星系的晚餐。


黑洞比整个银河系都小,所以我们非常安全!


星系越大,黑洞的生长速度就越快。如果这些中心黑洞的生长速度与它们所居住的星系相同,那么超大质量黑洞的质量大约是预期的10倍。



天文学家对黑洞和它们的星系之间的关系很感兴趣,主要有两个原因。首先,如果他们能计算出一个基于另一个的大小,他们就能确定一个超大质量黑洞的质量,即使他们不能直接测量它。第二,两者之间任何恒定的关系都有助于解释控制星系形成的规律。


在本月发表在《皇家天文学会月报》上的第一项研究中,使用了来自大天文台的3万多个星系的数据。这项天文观测结合了哈勃太空望远镜、钱德拉x射线天文台和斯皮策太空望远镜的观测数据,以及来自宇宙演化调查(COSMOS)的50万多个星系,这些星系都使用了太空和地面望远镜来探索宇宙。这些星系距离地球约43亿到122亿光年。


研究小组发现,星系越大,黑洞的生长速率与恒星的生长速率之间的比值越大。一个包含1000亿个地球太阳的恒星的星系(一种称为太阳质量的测量)拥有10倍的星系与100亿太阳的恒星的比值。


大星系比小星系更能有效地养活黑洞。所以,那些大的星系最终会有很大的黑洞。然而,黑洞是否会影响星系的形成仍然是个未解之谜。


同样的研究发现,银河系越大,其与黑洞的关系就越奇怪。


这项研究由西班牙巴塞罗那空间科学研究所的天体物理学家Mar Mezcua领导,重点研究了距离地球35亿光年的72个星系。这些星系都是“最明亮的星系团”,这个术语指的是附近宇宙中最大最明亮的星系。使用来自钱德拉x射线天文台的x射线和无线电波数据,澳大利亚望远镜阵列紧凑,卡尔·g .央斯基非常大的数组和数组甚长基线,研究人员比较了超大质量黑洞的质量估计用传统的方法,认为黑洞和星系或多或少以同样的速度增长。


研究小组发现,他们的研究中发现的黑洞比传统方法预测的要大10倍。事实上,许多人不仅拥有超大质量的黑洞,而且在数十亿倍的太阳质量下,也有超质量的黑洞,而这些黑洞的质量可能高达地球太阳质量的400亿倍。


研究人员称,此前没有人知道,最亮的星系团能够承载如此巨大的黑洞。他们写道,黑洞可以有两种形式形成。一种可能性是,黑洞先长,后星系长。另一种可能性是,这些黑洞是“种子”黑洞的后代,这些黑洞是在星系更年轻、更有生产力的恒星形成时形成的。但底线是黑洞和它们的星系并不总是以匹配的方式生长。


大禹科普


答案肯定是会的。

前提是当引力战胜膨胀,宇宙开始收缩。此时此刻宇宙的所有星系和物质将逐渐靠拢。

然后宇宙中的黑洞会吸收宇宙中的尘埃,气体,微粒,并喷发出大量的宇宙射线和能量,宇宙的温度会持续升高。



最近宇宙会收缩到相对于现在的宇宙来说非常小的尺度。那时候别说生物,就连最基本都氢原子核都无法形成。宇宙的温度会达到3x10^10℃以上,任何原子核都无法形成。

当宇宙收拾到这个程度时候,宇宙中的各个黑洞早在之前就已经开始相互吞噬。最后宇宙中只会存在最大的那一个黑洞。


然后宇宙(这个黑洞)密度变得无限大,体积无限小,质量无限大。宇宙大爆炸将会再次开始。(以上仅仅是个人观点,存在可行性概率。非权威解释,只是一种可能。)


物之理道之极


黑洞的引力来之于能量场,自然是先有物质后有黑洞,它对于维护一个星系的平行起着非常重要的重用。所以说,黑洞与星系之间应该是相互支撑的关系。黑洞最初是由一个大质量的死亡恒星塌缩演变而来的,吸入的物质越多,能量就越大,黑洞的质量相当于周边一切物质的总和。黑洞能够吞噬宇宙中所有的物质,最后会不会吞噬整个宇宙?现在的宇宙,各大星系都各自保持平行,没有单独跳槽的黑洞,离开它的星系出来吞噬宇宙。星系在宇宙膨胀的过程中,空间的拉伸使两个物体有可能碰撞,两个星系或多个星系的合并,会形成一个超级黑洞,这个超级黑洞一直也离不开它的大星系,宇宙空间仍然继续膨胀,各大星系仍然存在有碰撞合并的机会,最后来个珠连壁合,更超级的黑洞将所有的星系物质都压缩成了反粒子,一切物质在黑洞的重力场中蒸发,宇宙将面临坍塌的危机,变得像气囊一样收缩,成了真正意义上的时空倒流,一切回到原来的奇点上,在高温高压下酝酿着下一次的宇宙大爆炸。这个过程,不是黑洞直接吃掉宇宙,而是把所有的物质都吸空了,没有能量撑起来的宇宙,变成了一个空壳子坍塌是必然的。当然,宇宙的演变是一个亘古漫长的过程,是在几万亿年以后的事情。


自然风161212381


首先,你说的超大质量是指的多大,而且在你问出这个问题时候我觉得你可能对“黑洞”这俩字存在什么误解,很多人认为黑洞是个洞,其实黑洞只是一个星体,因为巨大的引力使得任何靠近他的物质都会被他引力所吸引,连光都不例外,其实原因主要是初速度再大也不会逃脱黑洞的引力,但是这就意味着如果被黑洞吞噬就从世间消失了么?不会的,黑洞在吞噬物质时候会往外进行辐射,就是黑洞不是只“吃”不“拉”,而且你说的吞噬宇宙这一点让我很费解,你说的吞噬宇宙指的是什么?吞噬空间还是吞噬全宇宙所有的物质?吞噬空间的话我明确告诉你不可能,吞噬全宇宙的物质的话,emmmm我告诉你,宇宙是不断膨胀的,所以导致了宇宙中两个不同的物质会随着距离的增加而加速远离,这就是红移现象,而远到一定程度,那么相对速度会达到光速,而引力波的传输速度也只是光速,请问,你如何吸引他?当然,我想表达的只是你所说的不切实际,不要胡思乱想了,至少现在宇宙还是安全哒


用户74737829696


首先,要知道黑洞不是“怪兽”,也不是宇宙之外的任何东西,它是我们所在宇宙的一部分。不管是黑洞视界内外,都属于同一个宇宙。黑洞只是我们所在宇宙中一个“特性化”的结构。打个比方,其差别就好像我们人类中有不同的肤色一样。黑洞只是因其特性感觉“黑”,人类还不太了解它,所以感到恐惧。这是人类正常的自我保护意识在起作用的缘故。其实,完全不必谈“黑”色变,什么黑洞“吞噬”都是些自我恐吓。靠近黑洞的位置与远离黑洞位置,本质上没有什么差别,根本不存在“吞噬”的概念。

其实,就已知的一些信息,我更倾向于黑洞只是我们所在宇宙空间上的一个自由度,也就是一个区别于我们熟知的三维的第四个空间维度。在这个维度上,我们的三维空间在做整体的放缩。这种整体空间维度的放缩,对于三维世界是没有感知的。所以,所谓超大黑洞是在空间维度比例不同下的错觉,黑洞的“吞噬”也是一种空间错觉。

因此,完全没有必要为宇宙中存在黑洞而担心,宇宙原本就是这样。


笑看风起云涌花谢花开


现在推测是 宇宙中各个星系普遍都存在黑洞。还有一种说法 是无限的黑洞就是宇宙本身。

黑洞无时不刻在吞噬他附近的一切物质,当然这种吞噬是漫长的。

黑洞就像一个无底深渊,物质一旦进去,就再也出不来。还有一种猜想宇宙中会不会存在一个,和黑洞相反的白洞。物质只能出来 而不能进入。

对于黑洞之间是否能够将宇宙中所有的天体吞噬掉的问题,认为不可能发生的理由;

1 观察到 在太阳系边缘地区存在一个白洞,周边星际的物质,可能是黑洞吸进去,再由白洞吐出来的。

2 宇宙中构成物质的基础是 原子 分子 ,而原子 分子 也在不停的分裂 爆炸,产生着新的物质。

3 黑洞的吸力 也是有限制的,如果他不停地吸进去,其体积也会增大,随着体积增大,吸力减小,形成一种平衡。

当然根据现在我们所掌握的知识,认为黑洞能吞噬宇宙,和不能吞噬宇宙。都建立在推测上。

毕竟我们队宇宙的了解还是太少了。只能根据现有的理论基础来做出现有的解释。


跟着感觉胡乱撞


关于超大质量黑洞,一般是指超过太阳质量的100万倍以上的黑洞。不知道你所说的超大质量黑洞是一个什么概念。目前人类所理解的宇宙由时间、空间、及物质构成。黑洞的强引力能够吸入任何物质,还能扭曲空间,但是黑洞永远只是存在于宇宙空间中的一种特殊天体。


根据科学推算,终有一天人类肉眼所见宇宙间的一切物质都会被黑洞所吞噬,然后转换为纯能量,直至黑洞消亡。即便是这样,宇宙仍然存在,因为黑洞是宇宙中的一部分。

举个不是很恰当的例子:如同地球上的水,水有可能把地球吞没,即便水覆盖了地球表面,地球仍然是地球,又或者地球上的水全部蒸发了,地球依旧是地球。还有一种概念,人咽下去的口水可以将蚂蚁淹死,但是永远不可能将自己淹死。


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