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标签: 质量黑洞

一颗行星和它的恒星距离刚刚好,不太热也不太冷,表面能留住液态水。天文学家管这个距

一颗行星和它的恒星距离刚刚好,不太热也不太冷,表面能留住液态水。天文学家管这个距

一颗行星和它的恒星距离刚刚好,不太热也不太冷,表面能留住液态水。天文学家管这个距离叫宜居带,过去几十年找系外行星,宜居带几乎是判断一颗星球能不能住的第一道筛子。但2026年发表在《天体物理学报》上的一项研究说,这道筛子远远不够。就算一颗行星稳稳坐在宜居带里,银河系中心那个超大质量黑洞照样能隔着几万光年,把它的大气层一层层扒掉。超大质量黑洞安静的时候确实安静。可一旦它开始大量吞噬周围物质,就会变成所谓的活动星系核(AGN),释放出的能量远超超新星爆发。超新星炸一下就没了,活动星系核可以一直烧,烧上千万年甚至上亿年,从星系中心向外喷射速度接近光速10%的超快外流,每秒约3万公里。美国佛罗里达理工学院的JourdanWaas团队这次重点研究的,就是这些超快外流对行星大气层的影响。外流从黑洞的吸积盘出发,一路向外冲,撞上星系里的星际介质后形成两道激波。如果激波区域的气体冷却得够快,能量散失,只剩下动量往外推,这叫动量驱动风,威力有限,影响范围也小。但如果气体来不及冷却,就会像一个不断膨胀的高温气泡向外扩张,这叫能量驱动风,杀伤范围大得多。能量驱动风会加热行星大气层。大气分子被加热后跑得更快,一旦速度超过行星的逃逸速度,分子就飞走了,大气层一点点被剥离。黑洞质量越大,风越猛,大气丢失越快。这个效应随着距星系中心的距离增大而减弱,但对于质量超过1亿倍太阳质量的黑洞来说,影响范围可以延伸到整个星系内部区域,甚至触及星系晕。更狠的是臭氧层。活动星系核的高速粒子撞进行星大气后会产生氮氧化物,而氮氧化物是臭氧的天敌。研究模型显示,对于1亿倍太阳质量以上的黑洞,在能量驱动风的情况下,整个星系尺度上的臭氧损耗接近100%。这个数字的含义要放到地球的历史里看才清楚。地球上的生命在海洋里待了大约30亿年,直到大气中积累了足够的氧气、形成臭氧层挡住紫外线,生物才终于爬上陆地。没有臭氧层,陆地就是紫外线辐射的靶场,复杂生命只能缩在水下。换句话说,即使一颗行星保住了大气层,臭氧被清空之后,它的宜居性也会大打折扣,生命演化的天花板被压到海面以下。研究团队指出,臭氧损耗可能是活动星系核对行星大气最普遍、波及最广的后果。而且和活动星系核的风驱动的大气剥离不同,如果星际介质足够稠密,可以挡住一部分风,但挡不住造成臭氧损耗的高能粒子。粒子穿透力更强,防线更难建立。过去的研究已经知道,银河系中心的致密区域,银心核球,对行星大气很不友好,X射线与极紫外辐射(XUV辐射)足以蒸发大气。但这项新研究表明,活动星系核的风能把危险区域推到比辐射本身远得多的地方。辐射管得了近处,风管得了远处,两者叠加起来的杀伤区还没人算过。目前的模型只计算了风的效应,风加辐射的联合评估是下一步要做的事。银河系中心的黑洞人马座A*质量大约是太阳的400万倍,在这项研究的模型里属于比较温和的一档。而在那些中心黑洞动辄几亿甚至几十亿倍太阳质量的星系里,宜居带这个概念可能需要从根本上重新定义:不光要看行星离恒星多远,还得看它离星系中心多远。~~~~~~图为AI生成配图,图源:gpt-image-2信源:Gough,Evan."Supermassiveblackholescanrenderexoplanetsuninhabitableatgreatdistances."Phys.org,editedbyLisaLock,25May2026
在星系NGC1365的中心,一个超大质量黑洞在这张钱德拉和NASA的詹姆斯·韦

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詹姆斯·韦伯太空望远镜刚刚揭开了早期宇宙的面纱……并发现了怪兽那些看似无害的、微

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在星系NGC1365的中心,一颗超大质量黑洞正在“自助餐式”地疯狂吞噬周围物质

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通过引力波探测到的最大恒星质量黑洞可能并非源于单一恒星坍缩。一项新分析表明,其中

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宇宙中有一头真正的时空巨兽TOM618,它并非外星生物或虚构幻想,是质量远超太阳

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【暗物质或催生宇宙第一批黑洞】宇宙刚诞生不到10亿年,按理说还很年轻。然而,

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韦布望远镜开始工作后不久,天文学家就在早期宇宙里发现了一批奇怪的东西:几百个又小

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韦布望远镜开始工作后不久,天文学家就在早期宇宙里发现了一批奇怪的东西:几百个又小又红的光点,距离地球约120亿光年,甚至更远。没人知道它们是什么,于是大家给了它们一个朴素的名字,小红点。小红点让人困惑的地方在于,它们看起来像是超大质量黑洞,但又不像。通常,一个正在吞噬物质的超大质量黑洞会在紫外波段和X射线波段大放异彩,因为物质在坠入黑洞之前会被加热到极高温度,像灯塔一样向外辐射。但小红点几乎不发X射线。当时最流行的解释是:这些黑洞被裹在一层厚厚的致密气体里。气体挡住了紫外光和X射线,只留下红外波段的微光透出来。从外面看,它更像一颗恒星而不是黑洞,天文学家因此管这种状态叫“黑洞星”。黑洞藏在恒星的外衣里,伪装得滴水不漏。问题是,这个解释虽然合理,却缺一块关键拼图:如果黑洞星是真的,那从黑洞星到普通活跃黑洞之间,应该存在一个过渡阶段:气体正在被吃掉,外衣开始破洞,X射线刚刚能透出来。但从没有人见过这样的天体。现在见到了。NASA的钱德拉X射线天文台在一片早已观测过的天区里,找到了一个编号为3DHST-AEGIS-12014的天体,距地球约118亿光年。它具备小红点的大多数特征,小、红、远,但它发出了X射线。在几百个沉默的小红点中间,这是唯一一个在X射线波段亮起来的。研究团队认为,这个“X射线点”正处在黑洞星脱壳的过程中。黑洞不断吞噬周围的气体,气体云变得越来越薄,开始出现斑驳的空洞。X射线就从这些空洞里泄漏出来,被钱德拉捕获。等周围的致密气体被消耗殆尽,外衣彻底消失,黑洞星就变成了一个普通的、光芒四射的活跃黑洞。钱德拉的数据里还藏着一条线索支持这个判断:这个X射线点的亮度似乎存在波动。气体云带着疏密不均的斑块绕黑洞旋转,密的地方挡住更多X射线,稀的地方放出更多,亮度就跟着起伏。这正是“外衣正在破洞”该有的样子。最有意思的细节是时间。这个天体的X射线信号其实在钱德拉的巡天数据里躺了超过10年,但当时没有人意识到它有什么特别。直到韦布望远镜对同一片天区做了红外观测,研究者把两份数据叠在一起,才发现这个10年前就被记录下来的X射线源,恰好对应着一个小红点。两台望远镜各看了一半真相,拼起来才完整。当然,还有另一种可能:这个天体根本不是过渡态的黑洞星,而是一个普通的活跃黑洞,只不过被一种天文学家从未见过的特殊尘埃遮蔽,才伪装成了小红点的模样。后续观测已在计划中,答案还没锁死。但如果过渡态的解释成立,天文学家可能第一次窥见了小红点的核心,第一次掀开外衣,看见里面那个正在疯狂进食的东西。几百个小红点的身份之谜,可能就从这一个破洞开始解开。~~~~~~图一:钱德拉X射线天文台观测到的3DHST-AEGIS-12014,与韦布望远镜观测到的一个小红点,刚好对应,图源:X射线:NASA/CXC/MaxPlanckInst./R.Hvidingetal.;可见光/红外线:NASA/ESA/STScI/HST;后期:NASA/CXC/SAO/N.Wolk图二:艺术家想像的3DHST-AEGIS-12014,图源:NASA/CXC/SAO/M.Weiss;adaptedbyK.Arcand&J.Major信源:ChandraX-rayCenter."NASAconnectslittlereddotswithChandraandWebb."Phys.org,editedbyGabyClark,29Apr.2026
【宇宙大爆炸前的黑洞,可能还在如今的宇宙中存在】按照宇宙学标准模型,宇宙诞生

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宇宙大爆炸之后不到10亿年,宇宙中就已经存在重达10亿倍太阳质量的超大质量黑洞。

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大多数星系的中心,都盘踞着一个超大质量黑洞。在长久以来的常识中,黑洞是星系的“心

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一颗恒星靠黑洞太近,会被活活撕碎。碎片不会立刻消失,而是被拉成一条极细极长的气体

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暗物质可能是黑洞。这话听着不新鲜,但关键在下半句:这些黑洞,可能来自上一个宇宙。

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