新的搅动时空研究揭示了黑洞的自转速度

作者:小菜 更新时间:2025-04-25 点击数:
简介:黑洞可以撕裂恒星,这种现象被称为潮汐破坏事件。

(图片来源:uux.cn/ESA)(神秘的地球uux.cn)据美国生活科学网站

【菜科解读】

(神秘的地球uux.cn)据美国生活科学网站(Robert Lea):一颗恒星在超大质量黑洞的口中可怕地死亡,其“摇晃”的残骸有助于揭示其宇宙捕食者的旋转速度。


超大质量黑洞被认为是通过较小黑洞的连续合并而诞生的,每一个合并都会带来角动量,加速它们诞生的黑洞的旋转。

因此,测量超大质量黑洞的自转可以深入了解它们的历史,而新的研究提供了一种新的方法,可以根据自转黑洞对空间和时间结构的影响进行推断。


在一次所谓的潮汐破坏事件(TDE)中,这颗处于这项研究核心的注定要失败的恒星被一个超大质量黑洞以残酷的方式撕裂。

当一颗恒星过于靠近黑洞的巨大引力影响时,这些事件就开始了。

一旦足够近,恒星内部就会产生巨大的潮汐力,在水平方向挤压恒星,同时垂直方向拉伸恒星。

这被称为“spaghettification”,它将恒星变成一股恒星意大利面——但至关重要的是,并不是所有的意大利面都被破坏性的黑洞吞噬了。


其中一些物质被吹走,而另一些物质包裹在黑洞周围,形成一个被称为吸积盘的扁平云。

这个吸积盘不仅逐渐为中心黑洞提供能量,而且最初撕裂恒星的潮汐力也会产生巨大的摩擦力,加热这个气体和尘埃盘,使其发出明亮的光芒。


此外,当超大质量黑洞旋转时,它们会拖动时空结构(时空的4维统一体)。

这种所谓的“Lense Thirring”或“帧拖动”效应意味着在旋转的超大质量黑洞边缘没有任何东西静止不动。

这种效应还导致新形成的黑洞吸积盘出现短暂的“摆动”。


现在,一组研究人员发现,吸积盘的“摆动”可以用来确定中心黑洞的旋转速度。


麻省理工学院(MIT)的科学家、团队负责人Dheeraj“DJ”Pasham告诉Space.com:“帧拖动是所有旋转黑洞周围都存在的一种影响。

因此,如果正在旋转的黑洞正在旋转,那么恒星碎片在TDE后流到黑洞上就会受到这种影响。


神圣的热X射线明星意大利面!


为了研究TDE和帧拖动,该团队花了五年时间寻找可以快速跟进的明亮且相对接近的黑洞引起的恒星谋杀的例子。

目标是发现由Lense Thirring效应引起的吸积盘进动的迹象。


2020年2月,这一探索取得了成果。

该团队成功探测到了AT2020ocn,这是一种来自大约亿光年外星系的明亮闪光。

AT2020ocn最初是由Zwicky瞬态设施在光学波长中发现的,这些可见光数据表明,发射源于一个TDE,该TDE涉及一个质量在太阳100万至1000万倍之间的超大质量黑洞。


Pasham说:“由于Lense Thirring效应,来自新形成的热吸积盘的X射线发射会前进或‘摆动’。

这表现为数据中的X射线调制。

”。

“然而,过一段时间,当吸积功率下降时,重力迫使圆盘与黑洞对齐,之后摆动和X射线调制停止。


相关:黑洞奇点挑战物理学。

新的研究最终可以消除它们。


Pasham和他的同事怀疑,发射AT2020ocn的TDE可能是寻找Lense Thirring岁差的理想事件,因为这种类型的摆动只在吸积盘形成后早期出现,他们必须迅速采取行动。


帕萨姆说:“关键是要有正确的观察结果。

”。

“唯一能做到这一点的方法是,一旦潮汐破坏事件发生,你需要用望远镜在很长一段时间内连续观察这个物体,这样你就可以探测从几分钟到几个月的各种时间尺度。


新的搅动时空研究揭示了黑洞的自转速度


一幅插图显示了一个旋转的超大质量黑洞,它被一颗死恒星的碎片包围,并拖着时空(绿色网格)。

(图片来源:uux.cn/Robert Lea(与Canva共同创作))


这就是美国国家航空航天局的中子星内部成分探测器(NICER)的用武之地:这是一台位于国际空间站(ISS)的X射线望远镜,用于测量黑洞和其他超密度、致密大质量物体(如中子星)周围的X射线辐射。

研究小组发现,NICER不仅能够捕捉到TDE,而且安装在国际空间站的X射线望远镜也能够在几个月的时间里持续监测这一事件。


帕萨姆说:“我们发现,TDE后发射X射线的区域的X射线亮度和温度在15天的时间尺度上发生调制。

”。

“这种反复出现的15天X光信号在三个月后消失了。


研究小组的发现也让人大吃一惊。


对黑洞质量和被破坏恒星质量的估计表明,黑洞的自转速度没有预期的那么快。

帕萨姆说:“令人惊讶的是,黑洞的自转速度没有那么快——只有不到光速的25%。

”。


帕萨姆认为,由于即将在智利北部建造的维拉·C·鲁宾天文台,该天文台将进行一项名为“空间和时间遗产调查”(LSST)的为期10年的宇宙调查,TDE狩猎的未来是光明的。


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帕萨姆总结道:“预计鲁宾将在未来十年内探测到数千个TDE。

如果我们能够测量其中哪怕是一小部分的Lense Thirring岁差,我们将能够了解超大质量黑洞的自旋分布,以及它们在宇宙年龄段的演化过程。

”。

“我们的团队有几个观察建议,以跟进未来的TDE。

我们肯定会调查其他TDE黑洞周围的帧拖动!”


该团队的研究于周三(5月22日)发表在《自然》杂志上。

来自野生卷尾猴母亲的富有同情心的残疾婴儿护理

来自野生卷尾猴母亲的富有同情心的残疾婴儿护理Credit: Primates (2023). DOI: 10.1007/s10329-023-01052-1(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(by Justin Jackson , Phys.org):在巴西雨林的树冠高处,一只新生的野生长胡子卷尾猴不稳定地依附在母亲的背上,它的左腿失去了功能,正在战胜困难。

对残疾幼猴和它母亲的观察让研究人员对树栖环境下的护理有了罕见的一瞥。

根据研究人员记录的观察结果,婴儿的腿没有外部损伤迹象,但表现为膝盖脱臼,原因不明。

由于不能用左脚抓握,婴儿在母亲的背上走动时常常站立不稳。

据观察,这位母亲经常停下来,重新定位这只估计不到一个月大的小卷尾猴,比另一位有着相似年龄婴儿的母亲更频繁地调整它。

每当母亲用石头砸开包裹的水果时,这种不稳定性也会发生。

在这些情况下,人们看到母亲抬起她的尾巴,这对卷尾猴来说是一种不寻常的行为,因为将尾巴压向地面通常是为了增加杠杆作用。

研究人员认为,抬起尾巴可能是为了防止婴儿在突然动作中掉下来。

当母乳喂养时,婴儿在需要时接受额外的复位支持,尽管有时可以看到它在没有帮助的情况下进行哺乳。

多次观察到一名成年男子背着婴儿,有时靠近母亲休息,有时在母亲不在视线范围内时背着婴儿。

有人看到,当小婴儿难以支撑时,他在调整婴儿的背部位置。

在这项研究中,研究人员指出,虽然受伤护理的进化起源尚不清楚,但记录各种非人类灵长类动物的观察结果可以提供见解。

他们认为,将残疾婴儿抱到树上的困难可能有助于解释新世界猴子护理报告的缺乏。

此外,他们还考虑了在地面上生活和增加两足动物的数量可能对更多陆生灵长类动物护理行为的进化产生了积极的影响。

这些观察是由新热带灵长类动物研究小组(NeoPReGo)的研究人员做出的,这是一个由野外生物学家创建的非营利性非政府组织,旨在支持巴西的长期灵长类动物研究。

他们在《灵长类动物》杂志上发表了他们的论文“一只残疾野生卷尾猴婴儿的生与死”。

不幸的结局不幸的是,年幼的卷尾猴没能活过八周。

研究人员没有观察环境,而是继续监控母亲的行为。

他们注意到当她带着尸体穿过树冠时,她的行为有了明显的变化。

有时她“用一只手把它紧紧地贴在身上”,有时,”...抓住尾巴或另一个附肢,让身体随着她移动而摇摆。

”尽管有腐烂的味道,她还是继续给她的孩子梳洗。

她以前允许群体成员接近婴儿并与之互动,但现在她回避接触,特别是当其他成员试图触摸或梳理尸体时,最终远离群体。

根据论文中引用的“无意识”假设,灵长类动物母亲死后所做的努力被认为是一种进化的护理措施,以防止在暂时无意识或无反应的情况下被遗弃。

在这种情况下,一只手拿着近16%体重的母亲在一公里以上的树林中穿行,以较低的能力觅食,这可能是遵循许多灵长类动物的疾病护理生存策略。

最终,扩展的努力克服了母亲的身体能力,或者只是达到了一个不可避免的意识点——她在树间跳跃时松手,让无生命的身体自由降落到下面的地面。

人类祖先来自外星球 外星人曾拜访地球

近日,美国媒体放出一个重磅炸弹:经过和多位科学家们的共同研究,发现猿类并非人类真正唯一的祖先,人类是地球猿类和地外生命共同繁殖产生。

达尔文在着名的《物种进化论》提出这样一个论点:一切物种都是在进化中求生存,人是由猴子进化而来的。

那么,为什么猴子并没有都变成人或与人接近?为什么世界上的人种分成了3种截然不同的外观肤色呢?从体质人类学来看,白人与黑人很相似,而黄种人与他们不同。

从这个角度来考虑,黄种人与白人或黑人的分化从很古远的时代就开始了。

据英国生物学家赫胥的发现表明,人与高级猿类之间有一个缺环,就是说,从高级猿向人过渡中缺少有力的证据。

近代日本人类学家认为,在猿与人之间应该有一种"类猿人"的过渡阶段。

人类是地球猿类和地外生命共同繁殖产生在6400万年前,曾在地球上大量繁殖、横行一时的恐龙突然灭绝,可据考证,在同一时期的猿类却没有消失。

这就令人产生一个疑问:是谁对恐龙斩尽杀绝,而对猿类则手下留情呢?答案似乎只有一个:有"人"要这么做。

可这个"人"是谁呢?为什么要这样做?恐龙突然灭绝有人认为,当年有一批外星人来地球考察,不幸的是,他们的宇航器损坏了,而无法再离开地球,他们便将能威胁他们生命的恐龙逐一杀掉,然后在多种动物身上作人工授精试验,并对这些动物产下的后代进行观察、对比,直至选留出几种他们较为满意的后代再进行优化。

黑种人是外星人与黑猩猩产生的后代;黄种人是外星人与猴子产生的后代;白种人是与一种高大白巨猿产生的后代。

"外星说"即"人类的始祖来自外星球",是一位来自北大西洋公约组织的科学家马莱斯提出的新见解。

他认为,大约在几亿年前,一批有着高度智慧和科技知识的外星人来到了地球。

他们没携带充足设施来应付地球的地心吸引力,一时间无法走脱,所以便改变初衷,试图制造一种新的人种。

这种新人种是由外星人跟地球猿人的结合而产生的。

当时地球十分原始,最高等的生物只是猿人,也未发现火种。

外星人选择具有高智力和精力充沛的雌性猿人作为对象,设法使她们受孕,结果便产生了今天的人类。

马莱斯提出了证明,他对最近在圣地亚哥发现的一个5万年前的头骨的研究结果表明,他的智慧远远高于今天的人类,从而推断,他就是当时来到地球的外星人之一。

马莱斯认为目前惟一的问题是:找到他们来自哪个星球。

他指出,安第斯山脉的巨型图案,有可能是外船降落地球的基地。

很多证据都清晰表明现代人只是由外星高级生命和地球的猿类相结合而生马莱斯斩钉截铁地说,很多证据都清晰表明现代人只是由外星高级生命和地球的猿类相结合而生的。

无独有偶,中国特异功能大师张维禅先生也提出高级生命和地球上母猿相合生人的说法。

这里联系神话中的"处女生殖"现象进行探讨。

在各民族早期的英雄神话中,英雄或者圣人常常表现为处女所生,这是一个比较普遍的现象。

就中国古代神话来看,这方面的材料也不少。

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