火星紀元001年--從火星航天發(fā)射站發(fā)射升空的宇宙探測飛船“航宇2號”在飛離太陽系后,便繼續(xù)以2-5倍超光速飛行向銀河系其它恒
星,卻意外發(fā)現(xiàn)了在北斗七星的旁邊,大熊星座的熊頭附近,有一個形狀不倫不類的m82星系。直徑達1200萬光年的m82星系,有一條黑色縫隙
橫貫其中,所以它得到了一個“破裂星系”的綽號。這條黑色縫隙實際上是一個由混雜塵埃的氣體、及宇宙暗物質、未知星際粒子構成的,而
m82星系本身是一個標準的“透鏡”型星系。m82星系具有顯著的特征,其中心部位以超過別的星系數(shù)千倍的速度誕生著新的恒星。于是乎在被
稱之為“星爆”的m82星系中,約翰遜、凌霄等未來一批天文學家發(fā)現(xiàn)了奇異的宇宙天體。
“死亡星球”女王率領她的海盜飛船攻打太空堡壘3號那一年前夕,環(huán)球物理大學的一個研究小組使用x射線觀測衛(wèi)星便發(fā)現(xiàn)m82星系內
的一個天體,從非常有限的空間發(fā)出大量的x射線,這個天體主要放射3000-7000電子伏特的高能x射線,其光度達到太陽全部的千萬倍。
為了搞清這個天體的真實面目,科學家們立即著手進行了反復達數(shù)十次的觀測,對可信數(shù)據(jù)的分析結果表明,這個天體在短短幾天的
時間里,其光度就發(fā)生了幾倍的變化。這個天體的變化情況被美國環(huán)宇理工學院的約翰遜、彼得教授和身居月球的科學家們于那一年同時觀測
到。它的光度變化的直接原因目前還無法確定,但是科學家們了解這一奇異天體的本來面目,提供了極其珍貴的數(shù)據(jù),因為根據(jù)這些數(shù)據(jù)能夠
算出這個天體的大小。它的直徑約為太陽與地球距離的數(shù)十倍,也就是說,它的大小充其量相當于太陽系。從如此小的區(qū)域內居然能釋放出相
當于太陽1000萬倍的能量,從現(xiàn)代物理學可知其唯一的可能就是黑洞。
“黑洞”是根據(jù)廣義相對論預言存在的天體,它憑著自身的引力把空間中的一切“禁閉”起來。黑洞的大小若用質量相比較的話,那
么具有太陽質量的黑洞。其半徑只有2、5-3公里。黑洞把一切物質吸入,連光都不可能逸出。而m82星系中的黑洞卻噴釋出大量能量,這的確是
異乎尋常的。事實上,當物質被吸入黑洞的“地平線”下之前,黑洞極強的引力場引起了超高速運動,由此釋放出巨大能量。其原理與水力發(fā)
電相似,在水力發(fā)電中,下落的熱能轉化為電能,對黑洞來說。因引力下落的粒子能量由于摩擦轉變?yōu)闊崮?,并最終轉變?yōu)楣饽堋?br/>
事實上,對被稱為“x射線雙星”的天體的觀測表明,氣體被吸入黑洞后釋放出的是光放射。黑洞是與中子星或是或是巨星構成彼此繞
轉的雙星,從巨星流出的氣體在旋轉著落入黑洞或中子星時,會放出大量x射線。在這種情況下黑洞具有太陽的質量,那便是超新星爆發(fā)后的殘
留物。中子星是僅由中子構成的天體,比黑洞要大上數(shù)倍。
迄今為止已知的x射線雙星系統(tǒng)最亮者達到太陽的100萬倍程度。m82星系發(fā)現(xiàn)的x射線天體在此基礎上又增高了10倍。由此估計這個黑
洞的質量約為太陽的460倍到最大為1億倍??傊@個黑洞的質量很可能遠遠超過了太陽。這說明。在m82星系發(fā)現(xiàn)的確認的黑洞,而不單純是
超新星爆發(fā)后的殘留物。
m82星系發(fā)現(xiàn)的待確認黑洞在研究宇宙中存在的巨大黑洞起源的時候,具有極重大的意義。
--隨著未來科學技術的日新月異,有觀察報告說在銀河系中心似乎存在巨大黑洞,所謂“巨大黑洞”是指質量超過太陽100萬倍以上的
黑洞。如果存在巨大黑洞,那么在它周圍的物質亦應當像繞太陽旋轉的行星那樣。遵循“開普勒行星運動三定律”,哈勃太空望遠鏡就在
ngc4261、仙女星云座m84、仙女星云座m87等星系中心發(fā)現(xiàn)了高速旋轉的氣體。根據(jù)開普勒定律,氣體旋轉的速度應與其圍繞天體的質量的平方
根成正比,與旋轉半徑的平方根成反比。如果能夠確定旋轉速度和半徑,就能求出那個天體的質量。ngc4261類星體旋轉半徑為300光年以內,
質量約為太陽質量的20億倍;m84星系旋轉半徑為30光年以內,質量約為太陽質量的3億倍;m87星系旋轉半徑為15光年以內,質量約為太陽質量
的30億倍。計算結果應當說是令人吃驚的!10億倍太陽質量的黑洞的半徑大約為10天文單位,也就是1光年的一萬分之一。所以,哈勃太空望遠
鏡的觀測結果與黑洞的半徑相比較,還沒有把握住黑洞的外側。
火星紀元002年,有關科學家在火星和月球航天發(fā)射站使用太空超長基線電波干涉群觀察獵犬座ngc4258星系中心僅0、3光年
的區(qū)域內,就存在相當太陽質量3600萬倍的質量,而且獲得了迄今為止最精確的旋轉速度。由此,星系中心存在巨大黑洞的可能幾乎轉瞬間便
具有了可能性。同年,科學家們進行了對確認巨大黑洞具有決定意義的觀測,證據(jù)是通過火星航天發(fā)射站的x射線天文衛(wèi)星觀測得到的,觀測對
象是是名為“mcg-6-30-15”的一個活躍星云系。觀測結果表明,來自這個星云系中心的x射線發(fā)生了“引力紅移”,這是非黑洞無法解釋的。
所謂“引力紅移”是在強引力作用下,時間似乎變慢的可用廣義相對論解釋的現(xiàn)象,在這種現(xiàn)象中光波長變長。這個現(xiàn)象被
確認其意義就相當于直接觀測到黑洞??茖W家從此得到了巨大黑洞存在的強有力的證據(jù)。(未完待續(xù)。。)
,