黑洞也能孕育行星但在上面寻找生命有点难

作者:小菜 更新时间:2025-04-25 点击数:
简介:黑洞也能孕育行星但在上面寻找生命有点难

【菜科解读】

黑洞也能孕育行星但在上面寻找生命有点难

浩瀚宇宙中,黑洞犹如一只吞噬猛兽,没有任何物质能从它的巨大引力魔爪中逃脱,就连光也不例外。

近日,有研究团队提出,超大质量黑洞周围存在类似围绕恒星运转的行星。

这类行星是如何形成的?是否普遍存在?它们又是如何被发现的?这些行星上是否有生命存在?带着这些问题,科技日报记者专访了华中科技大学物理学院副院长吴庆文教授。

距离决定黑洞行星能否降生

在黑洞附近发现行星并非一次偶然之举。

人类是宇宙中唯一的生命吗?为回答这个问题,科学家不断搜寻系外行星。

2019年诺贝尔物理学奖三位获奖者中,就有两人是因为在系外行星研究方面取得突破性进展而获奖。

截至目前,我们已发现4000多个系外行星。

系外行星是当前天文学最热点和最前沿的研究领域之一,科学家主要是在类似太阳这样的恒星周围寻找。

吴庆文说,寻找更多系外行星,有利于理解太阳系形成、地球演化史及生命起源等谜题。

近日,日本研究团队表示银河系中心黑洞周围也可能存在大量行星,这一新观点顿时引爆学术界。

吴庆文介绍,此前科学家利用阿塔卡玛大型毫米波/亚毫米波望远镜阵列 ALMA,观测到类似早期太阳系的形成过程。

首先是气体和尘埃在自引力作用下坍缩形成恒星;随着时间推移,恒星周围的盘状气体、尘埃等会逐渐聚集形成更大团块,并进一步凝聚,逐渐形成行星。

日本天文学家提出,气体和尘埃并非年轻恒星独有,在星系中心黑洞周围也存在着大量气体和尘埃,其质量可以比原恒星盘大数十亿倍,像银河系中心黑洞这样黯淡、寒冷的超大质量黑洞或许也是孕育行星的理想场所。

冰的形成以及更多气体和尘埃等的凝结,是形成行星的关键条件。

吴庆文说,黑洞周围气体盘中,离黑洞越近气体温度越高,但在一定距离之外,温度足够低,能够让一些水变成冰。

经计算,对于银河系中心这种400万倍太阳质量的超大质量黑洞来说,距离黑洞大约10光年,就足以让尘埃和水等气体凝结,并形成几倍到几千倍地球质量的行星,这类行星被称为黑洞行星。

生活在黑洞身边,黑洞行星多少有些担惊受怕。

黑洞也能孕育行星但在上面寻找生命有点难

黑洞拥有强大的引力,在视界范围之内连光都难以逃脱,即便在稍远一点的地方,黑洞周围强大的潮汐力也可能将天体撕碎。

这听上去非常恐怖,但随着距离进一步增大,黑洞引力将会迅速减小,在一定距离以外 约几光年,炙热气体的运动几乎不再受黑洞引力控制。

所以,黑洞行星的形成条件已决定它不会被黑洞吞噬。

遥远的距离,正是黑洞行星形成壮大的温床。

另辟蹊径寻找类地行星

吴庆文说,宇宙存在数千亿个星系,每个星系又存在数千亿颗恒星,因此类地行星必然存在,黑洞行星或许也应该普遍存在。

因距离遥远,人类对银河系中心超大质量黑洞周围的行星进行直接探测,还存在巨大困难。

或许另辟蹊径才能找到正确的答案。

此前,日本鹿儿岛大学天体物理学教授惠田敬一认为,现代天体物理学发展显现出一种倾向,即向不习惯的、出乎意料的、甚至仿佛是不可能的方向发展。

人类作为生活在行星上的智慧生物,一直对围绕其他恒星绕转的行星有着浓厚兴趣。

吴庆文介绍,宇宙存在活动星系核、低光度星系核和X射线双星等不同的黑洞系统,根据惠田敬一团队的研究模型,生命周期较短、光度相对较低的活动星系核周围一般会出现黑洞行星。

一般而言,对于常见的围绕恒星运转的行星系统,形成恒星后,尘埃和气体会在新生恒星周围原行星盘中冷却,尘埃会凝结聚集成更大的颗粒,在碰撞和压缩中形成小行星,小行星之间相互碰撞形成更大尺寸的行星胚胎,最终经过不同的物理过程形成不同的行星,如类似木星的气体巨行星,或类似地球的岩石行星。

与恒星一样,黑洞也有类似的培育行星的育婴室。

吴庆文说,超大质量黑洞一般位于星系中心,通过吸积物质向星系提供能量。

吸积是一种致密中心天体通过引力作用捕获周围介质的高效率过程,被吸积的物质由于带有初始角动量而围绕中心黑洞旋转形成吸积盘。

除吸积盘外,黑洞周围还存在着巨大的尘埃环,在吸积盘外区和尘埃环中的物质与原行星盘存在一定相似性,以此为基础考虑黑洞周围是否存在行星,十分合理。

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惠田敬一团队的模型计算结果显示,最可能形成的黑洞行星质量约是地球的几十到几百倍,甚至有可能达到行星质量上限。

在默认两种行星平均内部密度相似的条件下,黑洞行星半径最大可达到地球半径的十倍。

夹缝中寻找地外生命

黑洞也能孕育行星但在上面寻找生命有点难

生命起源是一个重大的科学命题,黑洞行星上是否有可能存在生命形态值得研究。

吴庆文表示,生命很伟大,但也很脆弱,适宜、安全的环境对孕育生命起到至关重要的作用。

吴庆文指出,虽然星系中心超大质量黑洞周围可以形成行星,但这类行星和恒星周围行星有着较大的差异。

类似地球这种行星围绕类太阳恒星运转,可以获得阳光滋润,黑洞行星未必具有这个条件。

虽然不排除黑洞周围可能形成类似太阳系的恒星和行星系统,然而黑洞行星与黑洞的距离比地球到太阳的距离大很多,对于形单影只的黑洞行星而言,不一定像地球一样拥有阳光。

银河系中心黑洞辐射主要是在X射线波段,而太阳辐射主要是在光学波段,意味着黑洞行星无法获得较好的日照。

此外,超大质量黑洞周围存在很多高能活动现象,这些高能X射线辐射或紫外辐射会将行星表面的大气电离并吹走。

火星表面大气极其稀薄,正是因为其大气几乎都被太阳风剥离。

吴庆文说,生命存在需要特定条件,比如适宜的温度、水等。

行星形成后,根据中心恒星的光度和与行星的距离,我们可以估算行星的表面温度,判断其是否宜居。

如果黑洞行星是孤立的,很难具备上述条件。

此外,考虑到黑洞周围X射线暴发、黑洞潮汐瓦解、中心区域超新星爆发等高能事件,生命在这里生存十分困难。

通常在搜寻地外生命过程中,会考虑行星是否处在宜居带上,以及在恒星周围适宜距离内,水是否能以液态方式存在,这样才有孕育生命的可能。

需要指出的是,在黑洞行星中寻找生命的迹象,除满足液态水存在条件外,还必须考虑更多因素。

如果在星系中心区域恒星等物质相对密集,黑洞行星很容易受到一些灾难性事件的影响,例如星系中心黑洞活动产生大量的高能射线、部分近距离的恒星被中心超大质量黑洞瓦解等,这些高能天文事件可能每几千年就会出现,这将给黑洞周围行星生命带来毁灭性打击。

吴庆文说,目前关于黑洞行星的一切均是初步探究与计算,或许在不久的将来,黑洞这一现代天文学魔主的神秘面纱终将被揭开。

在黑洞附近探寻生命迹象的可能性难以预料,但如果我们永远不去探索,可能性就是零。

吴庆文表示,探索星际本应如此,尽管人类还无从得知黑洞行星上是否有可能存在生命。

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

外星人的请求?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?国际著名期刊《自然》一篇题为《三十年的长周期无线电瞬变活动》的研究在杂志上刊发。

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#

数字黑洞原理?数字黑洞原理手抄报

1、黑洞6174的原理2、数学黑洞 神奇的数字4953、数字黑洞是什么意思4、数字黑洞原理,数学高手进来帮帮我啊!急啊!如果答案正确,我给悬赏30...5、数字黑洞是什么原理?6、数字黑洞的其他黑洞6174的原理黑洞6174的原理是基于这个四位数的特殊性质。

首先,如果四位数中有任何一位是0,那么在从大到小和从小到大排列后,得到的数都不是四位数,因此不符合条件。

任取一个四位数,只要四个数字不全相同,按数字递减顺序排列,构成最大数作为被减数;按数字递增顺序排列,构成最小数作为减数,其差就会得6174;如不是6174,则按上述方法再作减法,至多不过10步就必然得到6174。

之所以说6174是数学黑洞,是因为无论你怎么换那4个数字,只要不是完全重复,最后都逃脱不了6174的魔掌。

而这个最大减最小的动作,最多不会超过7次!这又加深了6174的神秘性。

数字黑洞,又称陷阱数。

意思是指由某些阿拉伯数字组成的数字串,经过一定规律的演算之后,都会得出一个相同的结果,这就是数字黑洞的概念。

数学黑洞 神奇的数字495首先,不管任取哪三个数字,由这三个数字组成的最大数与最小数的差都有一个共同的特点,那就是:十位数字是9,个位与百位数字的和是9。

然后得到的下一组数字共有4种,分别是189;279;369;459。

这样的数字称为黑洞数,这样的运算叫做重排求差操作。

于是轻松证明了刚才的猜想:在卡氏运算下,三位数有黑洞数,并且它等于495。

一共七个人,祖父和岳父是一个人,祖母和岳母是一个人,儿媳和其中一位母亲是一个人,和四个孩子当中的一个是一个人,还有三个孙子也就是除了其中一个父亲的三个孩子。

共七个人。

数字黑洞是什么意思数字黑洞是指在某些数字系统中出现的一种现象,即无论输入什么数字,最终得到的数字都相同。

通常情况下,这个相同的数字就称为数字黑洞。

数字黑洞是指某些数字经过一定的运算得到一个循环或确定的答案。

一般限定从某些整数出发,反复迭代后结果必然落入一个点或若干点的情况叫数字黑洞。

黑洞原是天文学中的概念,表示这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。

数学中借用这个词,指的是某种运算,这种运算一般限定从某些整数出发,反复迭代后结果必然落入一个点或若干点。

数字黑洞原理,数学高手进来帮帮我啊!急啊!如果答案正确,我给悬赏30...一个自然数,奇数就乘2加1,偶数就除2,结果就始终是一。

数字黑洞是指某些数字经过一定的运算得到一个循环或确定的答案。

一般限定从某些整数出发,反复迭代后结果必然落入一个点或若干点的情况叫数字黑洞。

这种题就是典型的初中数学拿来吓人的。

其实很简单,但是给一大堆你看不懂或者看似很高深的知识,最后就是让你简单算个数,和这个高深的知识没什么关系,用初中数学完全就可以。

数字黑洞是什么原理?1、黑洞原是天文学中的概念,表示这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。

数学中借用这个词,指的是某种运算,这种运算一般限定从某些整数出发,反复迭代后结果必然落入一个点或若干点。

2、数字黑洞产生的原理是基于数学中的数论和排列组合的原理。

通过对选取的数字进行排序和相减,不断得到新的数字,直到最终收敛到黑洞数字。

这个数字在每一轮中都会变得更小,直到最后达到一个稳定状态。

3、数字黑洞是指某些数字经过一定的运算得到一个循环或确定的答案。

4、数字黑洞是指在某些数字系统中出现的一种现象,即无论输入什么数字,最终得到的数字都相同。

通常情况下,这个相同的数字就称为数字黑洞。

5、四位数黑洞6174:把一个四位数的四个数字由小至大排列,组成一个新数,又由大至小排列排列组成一个新数,这两个数相减,之后重复这个步骤,只要四位数的四个数字不重复,数字最终便会变成 6174。

数字黑洞的其他1、数字黑洞是指某些数字经过一定的运算得到一个循环或确定的答案。

2、数字黑洞,又称指的是某种运算,这种运算一般限定从某些整数出发,反复迭代后结果必然落入一个点或若干点的情况叫数字黑洞。

黑洞原是天文学中的概念,表示这样一种天体,它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。

3、数学中的123就跟英语中的ABC一样平凡和简单。

4、黑洞原是天文学中的概念,表示这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。

数学中借用这个词,指的是某种运算,这种运算一般限定从某些整数出发,反复迭代后结果必然落入一个点或若干点。

5、黑洞数又称陷阱数,是类具有奇特转换特性的整数。

任何一个数字不全相同整数,经有限重排求差操作,总会得某一个或一些数,这些数即为黑洞数。

重排求差操作即组成该数得排后的最大数去重排的最小数。

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