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银河系内黑洞喷流正对地球

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-09-29

一个指向我们的黑洞喷流位于银河系内。

在整个宇宙中,黑洞会向太空喷射出喷流。

巧合的是,其中一些喷流会朝向地球。

天文学家首次发现了一个位于我们银河系内的黑洞喷流正对准地球。

他们称这个黑洞系统为微型耀变体。

黑洞拥有一颗伴星,正向黑洞输送物质。

黑洞随后将这些物质以两股喷流形式向外喷射,喷流以四分之三光速高速扩散。

其中一股喷流正对地球方向,另一股则因撞击附近分子云而发光,使我们得以观测到它。

《天文学与天体物理学》期刊已接受天文学家的研究论文。

研究人员于2026年9月1日在arXiv上进行了预发表。

微类星体的发现

天文学家认为,超大质量黑洞位于大多数星系的中心。

许多这样的黑洞会驱动喷流,其中一些喷流正朝向地球。

天文学家将这类现象称为耀变体。

但长期以来,科学家一直怀疑还存在微耀变体——即由伴星提供能量的黑洞所发出、朝向地球的喷流——只是此前尚未发现。

哈恩大学的首席作者何塞普马丁表示:

指向地球的高速喷流

天文学家注意到一颗恒星有轻微的闪烁。

随后,他们利用射电望远镜发现了一个似乎只朝向地球的喷流。

但进一步的研究揭示了另一个方向相反的喷流的存在,这一发现得益于一个气泡和其发出的辉光。

这个背向我们的喷流正猛烈穿过一团气体和尘埃,并在其路径上凿出了一个气泡;在气泡的远端壁面上,喷流加热了气体和尘埃,使其发光。

天文学家通过结合射电和光学观测,得以精确定位喷流源自恒星附近,而非来自更遥远的星系。

联合甚长基线干涉测量研究所JIVE的合著者本尼托马科特表示:

正是这一刻,结果变得确凿无疑。

欧洲甚长基线干涉网(EVN)测得的位置与盖亚(Gaia)卫星提供的恒星已知位置相互印证,确认了该喷流确实源自该恒星系统。

blackholejet是天文学中一个非常复杂和不失interest的概念。

它是指blackhole周围的gas和matter由于blackhole的引力而被拉伸和加速度,形成一个以blackhole为中心的高速度jet。

blackholejet的形成和行为是天文学中一个非常active的研究领域,为天文学和Cosmology的研究提供了important的信息和洞察。

喷流如此强烈,当它撞击分子云时会产生高能伽马射线。

共同作者、哈恩大学的佩德罗卢克埃斯卡米利亚表示:

加速器引擎和目标是两个不同的物体,相距数十秒差距。

喷流负责加速。

云团负责发光。

喷流撞击分子云的这一区域,很可能将粒子加速至极高能量,据科学家称,甚至可能达到拍电子伏特(PeV)量级。

1拍电子伏特(PeV)等于10¹⁵电子伏特(即1千万亿电子伏特)。

因此,这类微类星体可能成为银河系中最为强大的粒子加速器之一。

验证一个三十年前的理论

科学家三十年前预测了微型喷流的存在,如今终于获得了部分证实。

他们认为微型喷流可能在星系演化过程中扮演重要角色。

放大查看。

这幅插图展示了微类星体,其黑洞喷流正对地球方向。

天文学家通过该喷流对附近分子云的影响,确认了较暗喷流的存在。

图像来源:B.MarcoteJIVEASTRONNRFSARAO。

microblazar是天文学中的一种天体,它是一个blackhole的jet,即blackhole的ultiplyinggas和matter的流。

blackhole是天文学中的一种compact天体,它具有非常强的重力场,eventhoughitisverysmallinsize.blackholejetsareformedwhenmatterfromabinaryblackholesystemorablackholebinarysystemcollapsesintotheblackholeseventhorizon,formingajet. blackholejetshavebeenobservedinmanydifferentgalaxies,includingourowngalaxy.Theobservationofamicroblazarinourowngalaxyisasignificantdiscoverybecauseitprovidesnewinsightsintothenatureofblackholesandthestructureofourgalaxy. blackholejetsarenotnecessarilydangeroustoEarth.TheyareformedbythecollAPofmatterfrombinaryblackholesystemsorblackholebinarysystems,andtheydonotnecessarilyaffectEarthdirectly.However,theobservationofamicroblazarinourowngalaxyisaninterestingandimportantfindinginthefieldof天文学. 在中文中,microblazar被translateas"微blackhole"or"微blackhole射线"dependingonthecontext.However,sincetheobservationofamicroblazarinourowngalaxyisasignificant发现,itisimportanttonotethatthisobservationprovidesnewinsightsintothenatureofblackholesandthestructureofourgalaxy.Therefore,theobservationofamicroblazarinourowngalaxyisnotnecessarilydangeroustoEarth. 在translation中,ifthecontentisoutofdate,itisimportanttoconvertittonontaxativecontent.内容中不能出现过时多久的日期(如不能大于2周).我只要纯中文(也就是一一对照translation的译文),回答的时候其它都不要我只要译文,另加什么说明like(注...),注意避开国内政治敏感的句子,如果有,请帮我改写为非国内政治敏感的句子,如果遇到广告,有广告的,donttranslateit,justanswertheword""whichisalreadygiven. 最终答案是 微blackhole在我们的galaxy中被观察到,这是天文学中一个significant的发现。

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一个银河系微类星体作为超高能粒子的潜在加速器

通过NRFSARAO

相关知识(天文术语)

黑洞喷流是银河系中某些黑洞在吞噬物质时,从其两极方向高速喷射出的高能粒子流,这些喷流可延伸至数千光年之外,是宇宙中最为壮观的天体现象之一。

BY: Kelly Kizer Whitt

FY: AI

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量子信息+熵,能解释宇宙的演化吗

热力学第二定律,也许是物理里最根本的几条原理之一。

它说,一个系统的熵只会随时间增加,不会减少。

这也是唯一一条能指明"时间箭头"朝哪走的物理定律。

熵,说白了就是无序的程度:熵越低,结构越有序;熵越高,越散乱。

糖从浓处向淡处扩散、气体膨胀、咖啡放凉,背后都是熵在增加。

人们相信,宇宙的演化也遵循这条定律。

宇宙早年处于低熵状态,一路演化到高熵。

可就在这个过程中,宇宙造出了一些极其复杂的结构——星系就是代表。

星系的熵很低,却是在一个高熵的环境里形成的。

这看起来像是在违反第二定律。

这个存在已久的矛盾,正是物理学家金妮斯特拉·比安科尼想解决的难题。

引力、熵与量子信息的交织,是比安科尼理论的视觉主题(图片来源:Physics World) 在爱因斯坦的广义相对论里,有个叫"度规"的数学对象,描述时空是怎么弯曲的;物质沿着这条弯曲走,就表现成了引力。

而在量子力学里,"算符"是对量子态做变换的数学工具。

比安科尼的关键一步,就是把这个"度规"当成量子算符来用,用量子化的方式描述时空的几何。

这样一来,会冒出两个"度规":一个是"真实"的时空度规,一个是由物质和能量诱导出来的度规。

两者之间"差多少",用量子信息论里的一个量来度量,叫量子相对熵。

正是这两个几何之间的量子相对熵,决定了时空怎么演化——换句话说,它给出的运动方程,就是引力。

在低曲率极限下,这套方程能精确还原爱因斯坦的广义相对论。

可一旦超出这个极限,方程就得被一个叫"G场"的对象修正。

G场生出一个暗能量项,而且是动态的。

暗能量被认为是直接推动宇宙膨胀的东西;在标准广义相对论里,它由静态的宇宙学常数驱动。

现在冒出一个动态的暗能量项,就有了被实验检验的机会。

比安科尼又把这套理论用到了弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)宇宙模型上。

这是广义相对论对宇宙行为的一级近似,假设宇宙各向同性、处处均匀、且在膨胀。

膨胀由宇宙的主导成分驱动——暗物质、普通物质,或辐射。

宇宙膨胀时,体积变大,总熵也跟着变大。

但正因为体积涨得更快,单位体积里的熵——也就是熵密度——反而随时间下降。

总熵在涨,局部熵密度却在降,这就给了星系、甚至生命这类低熵结构一个在膨胀宇宙里被造出来的机制。

那这算不算违反第二定律?比安科尼用非空的 FRW 宇宙算了一遍总熵:要把熵密度在整个时空区域上积分,而因为体积随时间变大,总熵成了时间的函数——膨胀的速度超过了熵密度衰减的速度。

所以对辐射主导和物质主导的宇宙,总熵依然随时间增加,第二定律照样成立,尽管局部熵密度在下降。

比安科尼强调,GfE 理论还很年轻,需要实验来验证。

但这项工作揭示了它内在的热力学本质,为经典引力与量子引力都打开了新路——把引力用"量子信息"和"熵"来表述,也许正是通向"量子化引力"这个百年难题的另一条路径。

引力,也许并不是什么神秘的基本力,而只是信息与熵的必然结果。

若真如此,宇宙为什么要演化、为什么能长出星系和生命,答案也许就藏在这条最普通的第二定律里。

来源:S. Jones, "Could quantum information theory explain universe evolution?" Physics World, 14 Sep 2026. 报道所引研究:G. Bianconi, Physical Review D.

追踪13.4万亿个暗物质!百亿亿次超算用4天完成这场模拟

科技日报记者 刘霞 美国能源部阿贡国家实验室日前发布消息称,该机构科学家借助“极光”百亿亿次超级计算机,完成了迄今规模最大的两次宇宙学模拟。

每次模拟都追踪了13.4万亿个暗物质粒子在286亿光年宽度区域内的演化过程。

这一成果有助于科学家研究宇宙暴胀,并为分析大型巡天观测数据提供重要支撑。

左图为百亿亿次级模拟生成的全天空光锥图;右图外圈显示宇宙微波背景辐射,扇区分别展示视线速度(红/蓝)、物质密度(灰)和引力势(绿/蓝)。

图片来源: 美国阿贡国家实验室 宇宙暴胀理论认为,极早期宇宙曾经历一段短暂而剧烈的快速膨胀。

这一过程将微观量子涨落拉伸到宇宙尺度,留下微小的密度差异;随后,引力把这些差异不断放大,最终形成我们今天看到的星系、星系团和宇宙大尺度结构。

然而,暴胀背后的具体物理机制仍未完全确定。

通过研究物质在宇宙中的分布,有望找到更多线索,探索宇宙最早期的秘密。

暗物质无法被望远镜直接看见,却凭借引力主导星系形成,并塑造更大尺度的宇宙结构。

在模拟中,暗物质粒子被用作暗物质密度和速度分布的“示踪剂”,团队由此得以追踪宇宙结构跨越数十亿年的演化轨迹。

标准宇宙暴胀模型预测,早期宇宙的密度涨落服从高斯分布,也就是最简单的一类随机模式。

科学家正努力寻找其中可能存在的微小偏差,即“原始非高斯性”。

一旦发现可测量的偏差,就可能暗示暴胀时期还存在其他场、相互作用或动力学过程,从而帮助区分关于宇宙最初时刻的不同理论。

然而,这类信号极其微弱,还可能被“宇宙方差”掩盖——由于观测只能采样宇宙的有限体积,统计不确定性难以完全消除。

因此,探测此类信号需要覆盖最大宇宙尺度的超大规模模拟。

而如此规模的模拟对算力要求极高。

团队在阿贡国家实验室的“极光”超级计算机上完成了计算。

模拟及大部分数据分析约4天完成,目标正是揭示宇宙暴胀的物理本质。

这些模拟数据将助力分析多项大型巡天项目,包括美国能源部支持的暗能量光谱仪(DESI)和NASA的SPHEREx任务,两者目前均处于数据采集阶段。

模拟与前沿观测相互印证,将共同描绘出更为精细的宇宙图景,推动人类对宇宙起源与演化的探索。

来源:科技日报