首页 > 宇宙 > 黑洞

巨型黑洞喷射超高速粒子产生稀薄气泡(图)

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-07-31

   这张假彩色图像展示的便是M87星系。

图像中右侧为可见光波段观测结果,数据源自SDSS项目,左侧则是射电波段观测结果,数据源自LOFAR。

可以看到,在中央位置上射电辐射的亮度非常高,显示这里便是驱动喷流的黑洞所在位置    这是LOFAR天线阵设备的一个站点,位于德国境内。

整个系统包括德国境内的6个站点,以及荷兰境内的40个站点。

该设备的主要工作频率是在10~240 MHz
  据物理学家组织网站报道,正如生物的共生现象相似,星系和它中央的黑洞之间存在着紧密联系,共同演化发展。

天文学家们对于这种共生关系目前仍然有很多地方不甚了解。

有一些黑洞处于活跃状态,不断吞噬物质。

这些下落的物质中有一部分并没有被吞入黑洞,而是被反弹回来,以一股细长的流体形式向外喷射,速度接近光速。

当这股喷流的速度逐渐减下来之后,它就会形成一个稀薄的巨大球体,其大小甚至足以放进一个星系。

这个巨大的"气泡"在可见光波段是看不到的,然而在射电波段却非常明显。

而最近由荷兰射电天文研究院(ASTRON)通过国际合作努力建成的LOFAR望远镜就非常适合观测这类低频率天体目标。

  借助LOFAR望远镜在20~160MHz波段进行的观测,天文学家们已经构建了这种"气泡"迄今质量最佳的图像之一。

该项研究的论文第一作者弗朗西斯·加斯佩林(Francesco de Gasperin)表示:"这一结果非常重要。

它显示了LOFAR望远镜的巨大潜力,从而提供了确凿证据证明黑洞和其宿主星系以及周遭环境之间的相互关系。

"

  这一图像是在LOFAR设备测试拍摄阶段获取的,其目标选取了巨型椭圆星系M87,一个位于室女座核心位置的星系成员。

M87的大小相当于银河系的2000倍,其核心拥有迄今人类已知质量最为巨大的黑洞,质量为太阳的60亿倍。

每一分钟这个黑洞都会吞噬与一个地球相当的物质,将其中一部分转化为辐射,而大部分变为超高速粒子喷流,而正是这一喷流结构产生了天文学家们所观测到的射电辐射。

荷兰内梅亨大学的海诺·法尔克(Heino Falcke)教授表示:"这是首次在如此低的频率上获得如此高质量的图像。

"

  他说:"这是一项充满挑战性的观测,我们并未期望可以那么快,在LOFAR的测试阶段便获得如此美妙的结果。

"为了确定这一气泡结构的年龄,研究人员使用位于美国新墨西哥州的甚大天线阵(VLA)和位于德国波恩的100米射电望远镜在不同的频率上进行了观测。

结果是科学家们发现这一气泡的年龄年轻地让人吃惊,其形成距今仅有大约4000万年。

这一概念在宇宙尺度上几乎就是"刚才"。

  在低频率波段进行的观测没有发现这一气泡结构层外侧存在遗迹辐射,这说明这一气泡并非仅仅是很久之前的一次事件中形成后留下的遗迹,而是仍在不断得到来自内部中央黑洞的粒子流补充。

德国马克斯·普朗克地外物理研究所的安德烈·梅洛尼(Andrea Merloni)说:"最有意思的是,这一结果同样展示了发生于非常接近黑洞附近的剧烈的物质-能量转变过程。

在这一案例中,这一黑洞在加速喷流方面非常高效,而在产生可见光辐射方面却效率低下。

"
精彩文章:音爆 闪电 1955年上将 濒危动物

孩子问黑洞是什么?这本《跟着霍金看宇宙》真的能讲明白

你有没有过这种经历——忙完一天刚想歇口气,孩子突然凑过来问一句:"妈妈,黑洞真的能把东西吸进去吗?宇宙到底有多大呀?太阳为什么会发光?" 我每次被问到这类问题,都是一脸懵。

说实话,我自己上学那会儿物理就没学明白,时间、空间、引力这些概念,脑子里只剩一团浆糊。

想给孩子讲几句吧,又怕讲错了、误人子弟;不讲吧,又不想打击孩子的好奇心。

尤其现在孩子上了小学中高年级,对科学的好奇心正是最旺盛的时候。

每天追着问"为什么",那股劲儿其实特别珍贵。

可咱们当家长的,确实不是万能的百科全书,很多科普知识自己都搞不清楚,更别说用孩子能听懂的话讲出来了。

我一开始也想给孩子买书,结果在书店翻了半天,越翻越没底。

那些宇宙科普书,要么是密密麻麻的专业术语,孩子翻两页就没了兴趣;要么图倒是漂亮,讲得却浮于表面,读完啥也没记住。

后来一个当老师的朋友给我推荐了一本《跟着霍金看宇宙》,我拿到手自己先翻了一遍,还真被惊艳到了。

这本书最大的好处,就是它真的站在孩子的认知水平上去讲宇宙,一点不端着。

先说它怎么讲黑洞。

书里没有上来就甩一堆公式,而是从霍金爷爷是怎么发现黑洞、怎么理解黑洞讲起,用特别形象的比喻,让孩子能"看见"黑洞在做什么。

我家孩子看完竟然主动跟我讲"黑洞就像宇宙里的贪吃怪",虽然不太准确,但那股理解和记忆的劲儿,可比死记硬背强太多了。

再说时间旅行这个更抽象的话题。

很多成年人一听都觉得玄乎,但这本书把它讲得特别接地气。

孩子看完恍然大悟,还跟我说"原来时间也会被引力拉慢呀"。

这种孩子能亲口讲出来的理解,正是我最看重的。

我觉得这本书特别适合几类孩子。

一种是那种天生爱问"为什么"、对天文特别感兴趣的孩子,能给他们一个很扎实的入门;另一种是平时不太爱看书、觉得科学枯燥的孩子,这本书的讲述方式能让他们重新觉得"原来科学这么有意思";还有一种就是咱们这些想陪孩子一起读、却自己也不太懂的家长,带着孩子一起看,正好补补课,还能顺便聊聊天。

书里的插图也很用心,结构清晰,读起来完全不费劲。

我家孩子现在每天睡前都要主动翻几页,还经常跑来给我"讲课"。

这种亲子共读的时光,可比看平板刷手机有意义多了。

而且这本书的定价也很实在,几十块钱就能给孩子打开一扇望向宇宙的窗,让孩子知道霍金爷爷那些听起来高深的理论,其实离我们并不遥远。

如果你也在为孩子选一本靠谱的宇宙科普入门书,或者发愁怎么跟孩子聊"时间""空间""黑洞"这些话题,我真的挺推荐这一本的。

能让孩子主动读、读得懂、还愿意开口讲的科普书,说实话真不多见。

趁着孩子对宇宙的好奇心正热乎,早一点给他一本合适的读物,早点点燃那颗探索的小火苗,说不定就种下了他未来仰望星空的种子呢。

这本书我自己翻过一遍,之所以敢放心推荐,还有一个很重要的原因——它讲科学,却不只是把知识倒给孩子,而是带着一种"陪孩子一起好奇"的温度。

霍金爷爷那套关于宇宙的想法,在书里被讲得既严谨又好懂,孩子读着不觉得吃力,家长陪着读也不觉得枯燥。

很多家长会纠结,孩子这么小,看这种书是不是太早了?其实恰恰相反,越早接触,越能在孩子心里种下对科学的好感。

等将来上了中学真正学物理的时候,孩子想起小时候读过的这本书,那些抽象的概念就会变得亲切起来,学起来也更省力。

如果要说一点小小的不足,那就是这本书需要家长稍微陪读几页,帮孩子把节奏带起来。

不过一旦孩子自己入了迷,后面你就会发现他根本停不下来了,天天追着你讨论外星人存不存在、宇宙有没有尽头。

总的来说,一本能让孩子主动去翻、读得懂又愿意开口讲的宇宙科普书,真的很难得。

如果你也想让孩子在这个好奇心爆棚的年纪,接触一点真正有意思、也有营养的知识,这本《跟着霍金看宇宙》是个非常不错的开始。

趁孩子这份好奇心还在,早一点把这本书带回家,说不定哪一天,他抬起头看星空的眼神,就不一样了。

竟然对折宇宙!虫洞居然连接星系,由此触摸另一个星系的春天

深邃的宇宙背景之上,一幅关于时空终极奥秘的蓝图被徐徐展开,顶部的发问“虫洞能否连接两个星系?”直击人类探索深空的核心渴望。

这幅由“Science Of Infinity”呈现的科幻科普视觉图,以经典的“爱因斯坦-罗森桥”概念为骨架,将抽象的广义相对论具象化为一场跨越星海的视觉奇观。

画面上下各悬浮着一个壮丽的旋涡星系,标注为“星系1”与“星系2”,它们并非孤立存在,而是被一种超越常规物理距离的神秘结构紧密相连,瞬间将观者拉入星际穿越的宏大叙事之中。

时空的舞台由蓝色的网格线勾勒,这便是“时空结构”的具象表达。

在常规认知中,时空是平滑的织物,但图中它因极端质量而剧烈弯曲,形成一条漏斗状的捷径。

上方星系的核心处,一个散发着炽热橙红色光晕的黑洞作为“入口点”出现,其强大的引力场吞噬着周围一切,成为这条宇宙隧道的起点。

时空网格在此处急剧下陷,顺势延伸至画面中央,那里幽蓝与紫光交织的狭窄通道正是“虫洞”本身,它像一座桥梁穿透了时空的褶皱,理论上为跨越光年尺度的航行提供了可能,让原本遥不可及的两个遥远星系拥有了瞬间连通的契机。

穿过虫洞的奇点,时空结构在下方再次舒展,迎接旅者的是标注为“白洞”的出口点。

与黑洞的吞噬截然相反,白洞喷射出耀眼的蓝白色光芒,仿佛将物质与能量从另一端点强制释放,完成这场穿越的终章。

从星系1的黑洞入口,经由扭曲的时空咽喉,再到星系2的白洞出口,整个结构呈现出一种对称而诡谲的美感。

它生动地隐喻了宇宙中可能存在的“拓扑捷径”,即无需在三维空间中航行亿万光年,而是直接弯曲并穿透四维时空,实现超距连接。

尽管这幅图像充满视觉震撼与科学美感,它本质上仍是对理论物理的艺术化演绎。

现实中,虫洞的稳定性、负能量物质的存在以及穿越其中的物理极限,仍是未解之谜。

然而,正是这种科学与想象的碰撞,赋予了画面无穷的吸引力。

它不仅是一张图解,更是一首关于宇宙探索的史诗,激发着我们对星辰大海的无尽遐想,提醒着在人类认知的边界之外,或许正有无数这样的时空隧道,默默串联着宇宙最深处的秘密。

相关内容