有迹象表明黑洞正在摧毁数以千计的恒星以寻求重量的增加
【菜科解读】
有迹象表明黑洞正在摧毁数以千计的恒星以寻求重量的增加
据cnBeta：NASA钱德拉X射线天文台对100多个星系进行的一项新调查发现，有迹象表明黑洞正在摧毁数以千计的恒星以寻求重量的增加。
上图所示的四个星系是样本中29个星系中的一个，这些星系显示出在其中心附近有黑洞增长的证据。
这些新结果指出了至少其中一些黑洞达到目前规模的一个相对暴力的路径--恒星破坏的规模以前很少甚至从来没有见过。
天文学家已经对两类不同的黑洞进行了详细的研究。
较小的一类是“恒星质量”黑洞，其重量通常是太阳质量的5到30倍。
在光谱的另一端则是生活在大多数大星系中间的超大质量黑洞，它们的重量是数百万甚至数十亿太阳质量。
近年来，也有证据表明存在一个介于两者之间的类别，称为“中等质量黑洞(IMBH)”。
用钱德拉进行的新研究就可以解释这种IMBH是如何通过恒星质量黑洞的失控增长而形成的。
形成IMBH的一个关键可能是其环境。
这项最新研究着眼于星系中心非常密集的恒星群。
由于恒星的距离非常得近，许多恒星将在星系团中心的黑洞的引力范围内通过。
研究小组的理论工作意味着，如果一个星团中的恒星密度--挤在一定体积内的数量--高于一个阈值，那么位于星团中心的恒星质量的黑洞将经历快速增长，这是因为它拉进、撕碎并摄取了邻近的大量恒星。
在钱德拉新研究中的星团中，密度高于这个阈值的星团的生长黑洞数量约是低于密度阈值的星团的两倍。
密度阈值还取决于星团中恒星移动的速度。
钱德拉最新研究提出的过程可以发生在宇宙历史上的任何时候，这意味着中等质量的黑洞可以在大爆炸后数十亿年形成，并一直持续到今天。
一篇描述这些结果的论文已被刊登在《天体物理学杂志》上。
据悉，这项研究的作者包括Vivienne Baldassare（华盛顿州立大学）、Nicolas C. Stone（以色列耶路撒冷的希伯来大学）、Adi Foord（斯坦福大学）、Elena Gallo（密歇根大学）和Jeremiah Ostriker（普林斯顿大学）。
相关报道：天文学家或已发现隐藏在宇宙中的神秘黑洞
据cnBeta：天文学家几十年来一直在探测较小的黑洞和较大的黑洞。
较小的空洞跟几个太阳的大小差不多，而较大的空洞的质量相当于数百万个太阳的总和。
但有一个大问题却一直没有得到解答。
那就是所有中等大小的黑洞都在哪里？
长期以来，科学家们一直没有找到小型和大型黑洞之间缺失的环节。
周三发表在《Astrophysical Journal》上的一项研究可能已经发现了这些中型黑洞的所在。
在过去，天文学家们曾推测中等大小的黑洞存在。
但问题是如何找到它们。
落入这些黑洞的物体所发出的光很难被发现。
而这种光通常是黑洞猎手赖以发现的东西。
“大多数关于它们形成的理论都依赖于只在非常早期的宇宙中发现的条件。
我们想测试另一种理论，即它们可以在整个宇宙时间里在这些非常密集的星团中形成，”来自华盛顿州立大学的助理教授、该研究的论文第一作者Vivienne Baldassare说道。
核星团是特别密集的大质量恒星群，其占据了大多数星系的中心。
这些星团则是我们所知的最密集的恒星环境。
为了测试这一理论，研究人员使用了世界上最强大的X射线望远镜--钱德拉X射线天文台。
这个超敏感的太空望远镜绕着地球运行，专门用来捕捉从深空发出的最微弱的X射线。
研究人员利用该望远镜在108个不同的星系中寻找核星团中黑洞的X射线特征。
Baldassare指出：“钱德拉基本上是世界上唯一能够做这种工作的仪器。
它能非常精确地确定X射线源的位置，当你在这些非常紧凑的核星团中寻找黑洞特征时这很重要。
”
经过分析，研究人员发现，如果一个核星团的质量和密度超过了某个阈值它就会发出表明有黑洞的X射线信号，并且以低于阈值的星团的两倍速度发出。
他们还发现证据表明，核星团内的条件可能允许较小的黑洞成长为中等大小。
Baldassare表示：“基本上，这意味着质量足够大且紧凑的星团应该能形成一个黑洞。
研究人员称，尽管以前的研究也在这种核子星团内发现了黑洞的证据，但没有人很清楚为什么这些区域有利于形成黑洞。
”
尽管如此，Baldassare认为其团队在寻找核星团携带的黑洞方面的进展特别令人激动。
“我们预计这些黑洞中的许多都处于超大质量黑洞和恒星质量黑洞之间的中间质量体系，在那里很少有证据表明它们的存在。
”
外星人可能会利用附近的新超新星来吸引我们的注意力
学分:arXiv (2023)。
DOI: 10.48550/arxiv（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（鲍勃·伊尔卡）：来自华盛顿大学、SETI研究所、耶鲁大学和史密斯学院的一组天文学家正在纸风车星系旋臂中的一颗新超新星附近进行搜索，希望找到来自外星文明的信号。
在他们发表在arXiv预印本服务器上的论文中，研究小组提出，由于它的亮度和邻近性，如果外星人住在附近，他们可能会用它作为信号来引起我们的注意。
这颗被称为SN 2023ixf的超新星是由日本天文学家板垣光一于5月19日首次发现的。
风车星系与地球位于大熊星座相同的方向，在其一个臂中爆炸的超新星代表了几十年来从地球上最接近的一次。
这颗超新星距离我们大约2100万光年——研究小组认为，如果超新星附近存在任何高级外星文明，他们可能会将爆炸作为一种信号。
这个想法是，如果爆炸导致我们朝那个方向看，附近的文明可能会发送某种信号，认为我们在观察超新星时可能会看到它。
这颗超新星是II型，这意味着它以前是一颗至少八倍于太阳大小的恒星。
研究小组指出，这种爆炸产生的光在几个月到几年内都可以在任何地方看到。
研究人员正在使用他们所谓的“SETI椭球体”，即超新星爆炸区域周围的蛋形空间区域，来寻找外星信号。
这个形状是由所涉及的时间框架决定的，那时外星人和地球上的研究人员都可以看到爆炸产生的光。
这个区域包括大约100颗恒星。
该小组正在研究艾伦望远镜阵列和罗伯特·c·伯德格林班克望远镜的数据。
该小组计划在接下来的几个月里每月研究一次超新星周围的数据。
他们承认发现外星信号的可能性很小，但表示如果信号来了而地球上没有人听，不尝试将是令人遗憾的。
外星人的联络请求？地球连续35年收到神奇规律性信号，到底是什么
研究人员发现，至少从1988年起，一个神奇的外宇宙来源不断以22分钟的频率定期向地球发射无线电波。
然而，研究人员并不知道这些神奇信号的源头是什么，因为其电波的性质并不符合世界上任何已知的理论和模型。
而目前我们所观测到的这种脉冲信号，统称为：快速射电暴。
快速射电暴从1987年开始，地球上的一些射电望远镜就开始探测到一些来自遥远宇宙的短暂而强烈的无线电波脉冲，这些脉冲被称为快速射电暴Fast Radio Bursts，FRB。
快速射电暴持续时间极短，通常只有几毫秒，但能够释放出相当于太阳在一整天内释放的能量。
快速射电暴的起源和物理机制目前还不清楚，有多种可能的理论模型来解释它们，如中子星合并、磁星爆发、超新星遗迹、黑洞碰撞等。
快速射电暴有两种类型：单次爆发和重复爆发。
单次爆发只出现一次，而重复爆发则在同一位置多次出现。
目前已经探测到的快速射电暴中，大部分是单次爆发，只有不到10例是重复爆发。
重复爆发的快速射电暴中，有一例特别引人注目，这个射电源被命名为GPM J1839−10，它位于距离地球约1.5万光年的银河系内。
GPM J1839−10的脉冲周期为1320秒22分钟，期间有一个400秒的窗口，爆发会持续30到300秒。
GPM J1839−10的脉冲亮度约为0.1焦耳/赫兹，相当于太阳在射电波段的亮度。
GPM J1839−10的脉冲信号最早可上溯到1988年，至今已经持续了30多年，是目前已知最长寿命的射电瞬变源。
三十年的长周期无线电瞬变活动与快速射电暴有什么关系？高能物理现象相似之处在于，它们都是一种高能天体物理现象，呈现瞬态电波脉冲，来自河外或宇宙学起源。
快速射电暴是一种高能天体物理现象，呈现瞬态电波脉冲，仅维持数毫秒的爆发。
快速射电暴的特征主要包括以下几个方面：持续时间：快速射电暴的持续时间通常在几毫秒到几十毫秒之间，最短的只有0.3毫秒，最长的也不超过30毫秒。
色散量：快速射电暴的色散量是指不同频率的无线电波到达地球的时间延迟，它反映了无线电波在传播过程中经过了多少自由电子。
快速射电暴的色散量通常在几百到几千之间，远远超过银河系星际介质的贡献，表明它们是河外或宇宙学起源。
亮度：快速射电暴的亮度是指其在某一频率下的辐射强度，它反映了其释放能量的大小。
快速射电暴的亮度通常在几百到几千之间，是目前已知最亮的射电天体现象之一。
偏振：快速射电暴的偏振是指其无线电波振动方向的规律性，它反映了其辐射机制和传播环境。
快速射电暴的偏振可以分为线偏振和圆偏振，其中线偏振表明无线电波振动方向固定或变化缓慢，圆偏振表明无线电波振动方向以螺旋形变化。
快速射电暴中有些具有较高的线偏振或圆偏振，有些则没有明显的偏振。
频谱：快速射电暴的频谱是指其在不同频率下的辐射强度分布，它反映了其辐射范围和特征。
快速射电暴的频谱可以分为平滑和结构化两种，其中平滑表明其辐射强度随频率变化平缓或无规律，结构化表明其辐射强度随频率变化出现峰谷或周期性。
快速射电暴中有些具有平滑或结构化的频谱，有些则没有明确的频谱形状。
单次爆发和重复爆发单次爆发：单次爆发是指只出现一次，没有重复观测到的快速射电暴。
单次爆发占据了大多数已探测到的快速射电暴样本，它们可能是由一次性或不可逆转的事件产生，如中子星合并、黑洞碰撞等。
单次爆发通常具有较低的色散量、较高的亮度、较弱或无偏振、较平滑或无规律的频谱等特征。
重复爆发：重复爆发是指在同一位置多次出现，有重复观测到的快速射电暴。
重复爆发占据了少数已探测到的快速射电暴样本，它们可能是由可重复或可逆转的事件产生，如磁星爆发、脉冲星风暴等。
重复爆发通常具有较高的色散量、较低的亮度、较强或有规律的偏振、较结构化或有周期性的频谱等特征。
外星人的信号？从科学的角度来看，规律性射电暴更可能是由自然的物理过程产生，而不是由智能生命设计 。
一方面，规律性射电暴的周期性并不完全稳定，而是存在一定的变化和不确定性 。
如果它们是由外星人发送的信号，那么应该具有更精确和固定的时间模式。
另一方面，规律性射电暴的频谱和偏振也并不完全平滑和规则，而是存在一定的结构和变化 。
如果它们是由外星人发送的信号，那么应该具有更简单和明确的信息编码方式。
此外，规律性射电暴所在的位置和环境也并不适合智能生命存在和发展 。
FRB 121102位于一个矮星系内，该星系可能经历了近期的太阳形成活动和超新星爆发 。
FRB 180916.J0158+65位于一个螺旋星系内，该星系可能存在一个中等质量黑洞或一个致密太阳团。
FRB 180916.J0158+65位于一个螺旋星系内，该星系可能存在一个中等质量黑洞或一个致密太阳团 。
这些环境都具有极端的温度、密度、磁场和辐射，对智能生命的生存和通信都不利。
本文总结因此，规律性射电暴更可能是由某种天体物理机制产生，而不是由外星人发送的信号。
一种可能的解释是，规律性射电暴源体是一种高速自转的高磁场中子星，即磁星 。
磁星会不定期地发生强烈的磁场重构，导致其表面和外层发生剧烈的震动和裂变，从而产生快速射电暴 。
磁星的自转周期和轨道周期可能会影响其磁场重构的频率和强度，从而导致其快速射电暴呈现出一定的周期性 。
虽然GPM J1839−10可能不是外星人发送的信号，但是毫无疑问的是，宇宙的浩瀚，存在着无数的文明和星球，只不过目前人类还没有发现为止，我们更加研发更加先进的技术，去寻找外星文明，而不是让他们发现地球的存在。
#所见所得，都很科学##地球连续35年收到神奇规律性信号#
