为黑洞的食欲设限

[ 录入者:Melipal | 时间:2016-01-29 16:17:19 | 作者:Melipal | 来源:Sky & Telescope | 浏览:972次 ]

原文标题:Setting Limits to Black Hole Gluttony

作者:Allen Zeyher

原文来自:SkyandTelescope.com

Posted: 2016. 1. 15

编译:Melipal  审校:数星星的猫(编译版权所有,未经许可请勿转载)

黑洞在众目睽睽之下的食量可能是存在限制的。

哪怕最贪吃的黑洞都会达到一个临界点,之后它会离开公开的自助餐桌上,而以偷偷进食取而代之。

根据英国莱斯特(Leicester)大学以及荷兰阿姆斯特丹大学的安德鲁·金(Andrew King)的研究,黑洞的食欲上限是太阳质量的500亿倍。在2015年12月10日发表于《皇家天文学会月刊》杂志上一篇简单得具有欺骗性的推理论文,金证明,当黑洞的质量达到这一限制之后,充当黑洞自助餐桌的气体盘就开始破碎开来,并在自身重力的作用下坍缩形成恒星。

艺术家笔下的特大质量黑洞。黑洞本身是黑色的,不过这些巨兽可以通过喂养它们的吸积盘发出的辐射,在整个可观测宇宙中被看到。(图片提供:NASA / JPL-Caltech)

饲育成长中的黑洞的气体盘让我们得以看到这些黑暗的天体,哪怕是在年龄不足10亿年的遥远宇宙中。将气体盘撤走,你就看不到黑洞吞噬发出的可见光和紫外信号了。

来自哥伦比亚大学的佐尔坦·海曼(Zoltan Haiman)解释说:“如果黑洞的质量非常大,那么气体盘也会相应变得又大又重。金的论文中的主要论点是,在一定的质量之上,这样的盘面中的气体是引力不稳定的,也就是说,在气体被向内导入黑洞之前,它在自身重量的作用下就会坍缩形成团块。”

换句话说,哪怕500万太阳质量的黑洞强烈的引力都无法克服掉周边物质在自引力作用下的成团效应。

海曼说:“我觉得,这个观点非常令人信服。”

但是这并不意味着黑洞彻底停止了生长。它只是会暗地里吞噬物质,而不会发出任何光线。一颗恒星可能会恰好直接落入其中,被黑洞整个吞掉。或者这个黑洞可能会与另一个黑洞发生并合。

天文学家已经发现了质量约合太阳100亿倍的黑洞,这一数字接近金的理论上限,不过人们是通过吸积盘的光束发现它们的。在一篇新闻报道中,金说:“这样的质量限制意味着,这一过程不会产生比我们所知质量大太多的黑洞,原因是它们不再会拥有发光的盘面。”

不过更大的巨型黑洞也可能沉默地居处于邻近星系的中心。为了发现它们,天文学家将使用不那么直接的探测方式,如引力透镜

(全文完)

Tags:黑洞 质量上限

责任编辑:Melipal

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