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銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞正在接近宇宙速度極限

時間：2025-12-10 06:19:21 來源：網(wǎng)絡整理編輯：時尚

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人馬座A*的圖像，銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞，科學家認為它正在以盡可能快的速度旋轉(zhuǎn)。(圖片鳴謝:uux.cn/EHT協(xié)作)神秘的地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)羅伯特·李）：我們銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞不

人馬座A*的圖像，銀河系中心的系中心的限超大質(zhì)量黑洞，科學家認為它正在以盡可能快的質(zhì)量正接宙速速度旋轉(zhuǎn)。(圖片鳴謝:uux.cn/EHT協(xié)作)
（神秘的黑洞地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（羅伯特·李）：我們銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞不僅僅是在旋轉(zhuǎn)——它幾乎是以最大的速度旋轉(zhuǎn)，拖著任何靠近它的近宇東西一起旋轉(zhuǎn)。
物理學家通過使用美國國家航空航天局的度極錢德拉X射線天文臺來觀察物質(zhì)外流發(fā)出的X射線和無線電波，計算出銀河系超大質(zhì)量黑洞射手座A* (Sgr A*)的銀河旋轉(zhuǎn)速度。
黑洞的系中心的限自旋速度被定義為“a”，并被賦予從0到1的質(zhì)量正接宙速值，1是黑洞特定黑洞的最大旋轉(zhuǎn)速度，這是近宇光速的重要部分。賓夕法尼亞州立大學的度極物理學家露絲·戴利(Ruth Daly)和他的同事們發(fā)現(xiàn)，Sgr A*的銀河轉(zhuǎn)速在0.84到0.96之間——接近黑洞寬度定義的上限。該團隊在10月21日發(fā)表在《皇家天文學會月報》上的系中心的限一項研究中描述了Sgr A*的極快速度。
“發(fā)現(xiàn)Sgr A*以最大速度旋轉(zhuǎn)對我們理解黑洞形成和與這些迷人的質(zhì)量正接宙速宇宙物體相關的天體物理過程具有深遠的影響，”薩塞克斯大學的理論物理學家Xavier Calmet在一封電子郵件中告訴Live Science，他沒有參與這項研究。
黑洞是如此的累贅
黑洞的旋轉(zhuǎn)不同于其他宇宙物體。行星、恒星和小行星是具有物理表面的固體，而黑洞實際上是被稱為事件視界的外部非物理表面所包圍的時空區(qū)域，任何光都無法逃離。
“行星或恒星的旋轉(zhuǎn)由其質(zhì)量分布決定，而黑洞的旋轉(zhuǎn)由其角動量描述，”卡爾梅特說。“由于黑洞附近的極端引力，旋轉(zhuǎn)導致時空變得高度彎曲和扭曲，形成了所謂的能量層。這種效應是黑洞特有的，不會發(fā)生在像行星或恒星這樣的固體上。”
這意味著當它們旋轉(zhuǎn)時，黑洞實際上扭曲了時空的結構，并拖著能量層內(nèi)的任何東西。
這種現(xiàn)象被稱為“幀拖動”或“透鏡-三環(huán)效應”，這意味著要了解黑洞周圍空間的行為方式，研究人員需要知道它的旋轉(zhuǎn)。這種幀拖動也會在黑洞周圍產(chǎn)生奇怪的視覺效果。
“當光靠近旋轉(zhuǎn)的黑洞時，時空的旋轉(zhuǎn)導致光的路徑彎曲或扭曲，”卡爾梅特說。“這導致了一種稱為引力透鏡的現(xiàn)象，即由于旋轉(zhuǎn)黑洞的引力影響，光線的軌跡發(fā)生了彎曲。拖幀效應會導致光環(huán)的形成，甚至黑洞陰影的產(chǎn)生。這些都是黑洞對光的引力影響的表現(xiàn)。”
黑洞的理論最高速度取決于它如何以物質(zhì)為食，從而決定了它如何成長。
“當物質(zhì)落入黑洞時，它會增加黑洞的旋轉(zhuǎn)，但它能擁有的角動量是有限的，”卡爾梅特說。“另一個因素是黑洞的質(zhì)量。質(zhì)量越大的黑洞引力越大，增加它們的旋轉(zhuǎn)就越困難。
“此外，黑洞與其周圍環(huán)境(如吸積盤)之間的相互作用可以轉(zhuǎn)移角動量，并影響黑洞的旋轉(zhuǎn)，”他補充道。
這可以解釋為什么Sgr A*的質(zhì)量相當于大約450萬個太陽，自旋速度在0.84到0.96之間，但星系M87中心的快速喂養(yǎng)超大質(zhì)量黑洞——有史以來第一個被拍攝到的黑洞——正在以0.89到0.91之間的速度旋轉(zhuǎn)，盡管它的質(zhì)量是65億個太陽。

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