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NASA说没看到外星人,是新黑洞!

美国宇航局(NASA)淡定地告诉不明真相的群众:我们没有发现外星人,我们发现的天体是第一个由人类看着出生,并且“成长”了31年的“年轻”黑洞,而且它真的很近,只离我们大约5000万光年而已。

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图为后发座的M100星系,箭头标出的是SN 1979C超新星,也就是新黑洞的位置(NASA)

NASA公布的新发现的天体位于一个叫做M100的星系里,科学家们通过对它发射的X-射线的观察,认为它是一个黑洞,诞生一个名为SN 1979C的II-L型超新星(Type-II Linear Supernovae)爆发事件中——那是在1979年,人们观测到一颗大约比太阳质量大20倍的恒星发生了爆炸。

如果科学家们的判断正确,这个黑洞就是人类观察到的最年轻的黑洞,也是第一个我们知道准确出生日期,可以“看着长大”的黑洞——看着它在5000多万年前从超新星爆发中形成,以及它诞生以后31年来的成长历程。请不要觉得荒谬,5000万光年的距离已经是我们已知的黑洞诞生事件中最近的了。

科普一下:超新星、黑洞到底是神马?

虽然我们用诞生、超新星这样的字眼来描述这一事件,事实上,这是恒星的生命的结束过程:一颗发光发热的恒星,在燃烧了几十亿年后终于耗尽了它内部的核燃料,它内部的温度降低并且失去支撑自身重量的压力,于是组成恒星的物质会在引力的作用下,开始坍缩。大部分恒星,比如我们的太阳,会坍缩成一颗低温的白矮星,慢慢熄灭。可是少数质量很大的恒星,会在坍缩时壮观地爆炸,刹那间释放大量能量,看上去就像是宇宙深处突然闪亮的光点,一时间比它所在星系里所有的恒星的亮度之和还要亮,这就是超新星爆发。

超新星爆发,犹如瞬间引爆了1万亿枚氢弹。假如在距离我们500光年——而不是5000万光年——的范围内发生了超新星爆发,我们都会完蛋。爆发的恒星会坍缩成一个密度巨大的天体——所有的原子核被挤在了一起,就连核外的电子也被挤进了核内,与质子一起形成了中子,这就是中子星。假如我们有一汤勺的中子星物质,它将重达9千多万吨!而生前质量更大的巨型恒星(需要大于太阳质量约20-25倍),将坍缩成无比致密的天体,它的体积极小,而它表面的引力极大,连光都无法逃脱,这就是黑洞。

与超新星相关的天才物理学家——谢耳朵……的校友

科学界早在1934年就从理论上描述了“超新星”这一过程,提出这个概念的,是一位叫做弗里茨•兹威基(Fritz Zwicky)的天体物理学家。这个瑞士人性格古怪,常与周围的人不和,却聪明过人——他一生总共发现了122颗超新星,这一纪录直到2006年才被打破;并且,他也是第一个推出暗物质的存在的人。无巧不成书,这位名副其实地研究大爆炸的物理学家,跟TBBT中的谢耳朵还在同一所学校工作:加州理工。不过相比完全运动无能的谢耳朵,兹威基的怪癖却是喜欢在学校餐厅等公共场所的地板上做单手俯卧撑。

回到正题,今天NASA公布的新闻之所以重要, 是因为这位七十多年前的现实版谢耳朵提出的过程,以及后来因此形成的种种理论所描述的黑洞产生过程,终于被NASA用新式武器的的确确地观察到了。“这是目前为止超新星爆炸能够形成黑洞的唯一的直接证据。” 《环球科学》编辑虞骏在微博上说。因此,NASA的新闻发布会预告说它是exceptional object,不寻常的天体。不过,这事被好事者一搀和,就成了”震惊人类的消息“了。

NASA有标题党吗?

这个小黑洞的标志性意义在于:

1、 人类获得了第一组实测的黑洞形成过程的数据,并且可以有一个标本,持续观测此后它俘获周围的物质、积累自身质量的过程。这将极大地帮助我们深入了解黑洞形成和发展的机理。

2、 由于形成这个黑洞的恒星质量较小,接近理论上恒星能形成黑洞的质量下限,科学家也许能因此更精确地划定超新星爆发后是形成中子星还是形成黑洞的统计学比率。

3、 参照此黑洞的X-射线特征,我们可以发现很多其它黑洞——说不定它们分布广泛,只是以前我们不知道这样的X-射线源就是黑洞而已。

可是,这一切都建立在“如果科学家们的判断正确”的基础上。为了严谨起见,科学家们承认此次发现的天体可能还有另一个身份:超新星产生的“脉冲星风星云”(Pulsar wind nebula)。典型的脉冲星风星云是超新星爆发后,一种特殊的中子星发射的X-射线“照亮”了星体周围的爆炸残留物质的产物,比如金牛座的蟹状星云,产生于公元1054年观察到的一颗超新星(《宋史》中记载了这颗“客星”)。不过,这个可能性不大。“当我们对SN 1979C发射的X-射线观测的时间越长,我们就越有把握确认它的真实身份,我个人认为它就是一个黑洞。”参加NASA发布会的科学家说。

好吧,这么说来,NASA还是有点标题党之嫌的。于是昨天钱德拉X-射线天文台的主页被来自不明真相的群众的围观流量造成服务器瘫痪,也是情理之中。

参考资料:

NASA TV Online

NASA: Youngest Nearby Black Hole

Bill Bryson: A Short History of Nearly Everything (Doubleday Canada, 2005)

Wikipedia 如下词条:

http://en.wikipedia.org/wiki/Fritz_Zwicky

http://en.wikipedia.org/wiki/Type_II_supernova

http://en.wikipedia.org/wiki/Pulsar_wind_nebula

The End

发布于2010-11-15, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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紫鹬

植物生态学硕士

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