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WISE新數據探尋宇宙奧秘 黑洞統一論未獲支持

編輯: 路逍遙 關鍵詞: 宇宙探索 來源: 逍遙右腦記憶
美國宇航局官網報道,近日利用美國宇航局廣角紅外巡天探測器(Wide-field Infrared Survey Explorer, WISE)對17萬多個超大質量黑洞進行的調查,讓天文學家重新檢測了有關這些星際天體不同外貌的長達幾十年的理論。

  有關活躍超大質量黑洞的統一理論最初提出于20世紀70年代,它揭示了黑洞雖然本質上相似,但是外觀卻完全不一樣的原因。有些黑洞似乎被塵埃覆蓋,而其它似乎更暴露更容易觀測。

  統一模型提出每一個黑洞都被多塵埃、甜甜圈形狀的結構——名為圓環(Torus)所包裹,從而解釋了這個問題。因這些圓環在空間的朝向不同,黑洞也因此會有不同的外觀。例如,如果圓環的位置使得我們恰好觀測到它的側向,那么黑洞就被很好的隱藏了。如果可以從頂部或者底部觀測這個圓環,那么黑洞就清晰可見。

  然而,最新的WISE結果并沒有證實這項理論。研究人員發現了新的證據表明,在某些環境下,除圓環結構以外的其它結構決定了黑洞是否可見。研究小組尚未確定這一結構究竟是什么,但結果表明統一理論,或者圓環結構并不能解答所有有關黑洞的疑問。

  “我們的發現揭示了有關活躍黑洞一個我們從來不知道的新特征,但它的細節仍是個謎。”美國宇航局基于帕薩迪納市加州理工學院的紅外處理和分析中心(IPAC)的嚴林(Lin Yan)這樣說道。“我們希望我們的研究能夠更好的了解這些了不起的天體。”

  嚴是這項研究的第二作者,研究首席作者是埃米利奧· 道諾索(Emilio Donoso),其它合作作者還包括美國帕薩迪納市美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)的丹尼爾·史登(Daniel Stern) 以及智利圣迭戈波塔利斯大學的羅伯托·阿塞夫(Roberto Assef)。

  每個星系中央都有一個巨大黑洞,最新的研究主要關注于“吸食性”黑洞,名為活躍的超大質量黑洞,或者活躍星系核。這些黑洞會以周圍的氣體材料為食,并逐漸長大。

  通過電腦技術,科學家們從WISE數據里挑選出17萬多個活躍超大質量黑洞,然后測量了包含隱藏和暴露黑洞的星系集群——也就是整個天空里天體堆積在一起的程度。

  如果統一模型是正確的,那么隱藏黑洞和暴露黑洞堆積的方式應該是相同的。根據這個理論,由于黑洞圓環結構的朝向是隨機,因此黑洞的分布應該也是隨機的,也即側向和正面的圓環結構所占的百分比應該大致相同,不管它們是緊密堆積還是彼此分離。

  然而WISE發現的結果似乎出人意料,結果顯示具有隱藏黑洞的星系似乎比具有暴露黑洞的星系更可能堆積在一起。如果這些發現被證實了,那么科學家必須得調整統一理論并提出新的理論解釋為什么有些黑洞看起來是隱藏的。

  “統一理論的主要目的是將不同類型的活躍星系核一并歸納總結。” 道諾索說道。然而,隨著深入研究WISE數據,這一問題變得越來越復雜。理解WISE結果的另一種方式便是涉及暗物質。暗物質是主宰宇宙物質的一種不可見物質,它遠比組成人類、行星和恒星的正常物質多得多。每一個星系都位于暗物質光暈中央,更大的光暈具有更大的引力,因此會拖拽其它星系超它靠近。

  由于WISE發現隱藏黑洞更可能堆積在一起,研究人員了解這些隱藏黑洞位于具有更大暗物質光暈的星系里。盡管光暈本身可能與隱藏黑洞無直接關系,但它或可能提供有用的線索。“統一理論的提出是為了解釋天文學家所觀測到的復雜現象,” 史登說道。“結果似乎暗示了簡單的模型可能過于簡單,正如愛因斯坦所說的,模型應該是‘盡可能簡單,但不是更簡單’。”

  科學家們仍在積極結合WISE搜集的公共數據。WISE在2011年2次掃描了整個天空后進入休眠狀態,它于2013年再次啟動,重命名為NEOWISE,旨在鑒別潛在有害的近地天體。這項研究將被發表在《天體物理學》期刊上。(


本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.885221.com/tansuo/383981.html

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