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Alguns dias atrás, os físicos de celebridades da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, usaram o XMM-Newton e o telescópio espacial da NASTAR na NASA observou a luz atrás de um buraco negro.É a primeira vez que os cientistas observam a luz por trás do buraco negro e podem nos deixar entender o buraco negro para o próximo nível.O buraco negro é um dos "corpos celestes mais incríveis" do universo.Mas seus segredos não foram revelados.

Onde está o buraco negro?

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O buraco negro é um dos corpos celestes mais misteriosos do universo.No início do século XVIII, Mitchell no Reino Unido e Laplas na França estabelecem previsões teóricas de Newtonian: pode haver uma "estrela escura" invisível no universo. de luz, resultando na luz emitida por ela não pode escapar de sua superfície.

Em 1915, logo depois que Einstein publicou uma teoria ampla, Swalan na Alemanha obteve um Swaizalan estático do campo gravitacional de Einstein.A área de tempo especial especial neste campo foi mais tarde chamada "Black Hole".

Então, existe um buraco negro na previsão teórica no universo?Onde posso encontrar um buraco negro?Qual é o tamanho de sua qualidade?

A teoria da evolução das estrelas estabelecida no século XX nos diz que a grande qualidade estrela com mais de 25 vezes a qualidade da qualidade solar no universo produzirá uma explosão grave de supernova antes da morte.Existem 100 bilhões de estrelas na galáxia, mas atualmente, os cientistas encontraram apenas dezenas de buracos negros com estrelas na galáxia, e um grande número de buracos negros com estrelas estão esperando para descobrirmos.A galáxia é apenas um membro comum da família da galáxia.

Então, há um buraco negro mais pesado que um buraco negro de estrela?Que tipo de galáxias elas aparecerão?Onde estará na galáxia?Antes de responder a essas perguntas, vamos apresentar o que é a galáxia Safeter e o corpo do tipo Star.

Sabemos que as galáxias são as unidades básicas do universo, e estrelas e gás são os principais componentes da galáxia.Em 1943, o astrônomo americano Safete notou que a área central de algumas galáxias era particularmente brilhante. Diferente do espectro da estrela.Em 1959, o astrônomo americano Walter apontou que as áreas centrais da galáxia Safeter produziram um amplo lançamento, e deve haver um forte campo de gravidade. sol.Então, a questão é: quais são essas substâncias que produzem forte gravidade?

Na década de 1950, a tecnologia de detecção de radar foi usada na pesquisa de astronomia, que promoveu bastante a melhoria das capacidades de observação.O Radio Astrônomo da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, compilou as centenas de fontes de Rádio do Universo descobertas.A correspondência óptica com os telescópios ópticos para encontrar essas fontes de energia de rádio se tornou um trabalho muito importante naquele momento.Em pesquisas contínuas, os cientistas descobriram que algumas fontes de potência de rádio têm propriedades ópticas semelhantes e chamam essas "fontes de energia do tipo estrela" como o corpo do tipo estrela.O corpo semelhante a uma estrela é na verdade o núcleo da galáxia remota.Então, a pergunta vem novamente: a enorme fonte de energia dessas estrelas não pode ser a reação nuclear térmica nas estrelas comuns.

Em 1964, o cientista soviético Zeldobich e o cientista americano Salpitt descobriram que um buraco negro de grande qualidade (a qualidade excede um milhão de vezes a qualidade solar) pode existir no centro da galáxia nas estrelas. corpo semelhante a uma estrela.Esta explicação ousada estabelece o fundamento físico do corpo do tipo Star. sao paulo poker fest

É também a discussão sobre questões de energia do tipo Star que levaram o físico matemático britânico Penrose em 1965 a re -considerar o problema da falta de pontos de Grande Gravidade Celestial de qualidade. Portanto, ganhou o Prêmio Nobel de Física em 2020.

Em 1969, o cientista britânico Linden Bell propôs o conceito de acúmulo do movimento do buraco negro e calculou a intensidade da radiação do acúmulo do buraco negro para confirmar ainda que a fonte da enorme energia do corpo da estrela era a gravidade liberada pela substância sugado pelo buraco negro de grande qualidadeCom o cientista soviético de 1973, Charlara e Samoyev, e os cientistas americanos de 1974, Peggy e Torn, estabeleceram um modelo de acumulação padrão, eventualmente o modelo de acumulação de buracos negros de grande qualidade se tornou um evento de galáxia de estrelas e segurança e outras atividades de atividades de energia nuclear de galáxia mecanismo.

Além do centro da galáxia com enorme energia de radiação, como o corpo semelhante a estrelas e a galáxia Safeter, existe um buraco negro de grande qualidade no centro da galáxia, há um grande buraco negro no centro da galáxia normal?Em 1969, Linden Bell apontou que, quando não há material ao redor do buraco negro no centro do corpo da estrela, não há material que possa ser acumulado pelo buraco negro, e eles se tornarão uma estrela da "morte", tornando -se um Galáxia normal irrealista.Portanto, muitos centros normais de galáxias também terão buracos negros de grande qualidade, com uma massa de até milhões a bilhões de vezes a qualidade solar.Em 1971, Linden Bell e RIS também demonstraram que deveria haver um buraco negro de grande qualidade no centro da Via Láctea e propôs que a longa tecnologia de interferência de linha de base do uso de bandas de potência de rádio deve determinar o tamanho do buraco negro no centro do Via Láctea.

Como "ver" o buraco negro?

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Embora os cientistas na década de 1960 tenham propicado um buraco negro de grande qualidade no centro das galáxias normais, foi muito difícil confirmar a observação, porque as observações que precisavam de uma resolução espacial de alta alta resolução poderiam dar evidências convincentes. sao paulo poker fest

Utilizando o telescópio óptico em grande escala no solo, os astrônomos iniciaram observações espectrais de vários vizinhos muito próximos, como M31 e M32, no centro da década de 1980.Essa situação não foi significativamente melhorada até o lançamento do Telescópio Espacial Hubble em 1990.O telescópio Hubble tem uma resolução espacial de até 0,1 ângulos. foi observado, que mediu com precisão a qualidade dos grandes buracos negros dessas galáxias.

Geralmente, existem três métodos para medir a qualidade dos orifícios negros no centro da galáxia vizinha, ou seja, as estrelas ao redor do centro do centro do centro, o gás ionizante e o método dinâmico de pulso de microondas.Os dois primeiros foram aplicados às observações de dezenas de centros de galáxias vizinhos em buracos negros no centro de galáxias quase vizinhas.Nos últimos 20 anos, a tecnologia óptica adaptativa que usa computadores para controlar a forma de superfícies telescópicas de espelho é geralmente usada na observação infravermelha de telescópios em grande escala no solo, e o impacto da atmosfera da Terra pode ser efetivamente eliminado através da deformação do espelho. sao paulo poker fest

O astrônomo alemão Genzer e o astrônomo americano Gates usaram essa tecnologia para usar o grande telescópio no Chile e o telescópio Kaic no Havaí nos Estados Unidos por mais de 20 anos de bandas infravermelhas para dezenas de estrelas ao redor do Monitoramento do Galaxy. O buraco negro no centro da galáxia é 4 milhões de vezes a qualidade da energia solar (os dois compartilharam o Prêmio Nobel de 2020 em física em Pueros).

Desde 1995, os métodos dinâmicos de pulso de microondas usando a interferência de radiotelescópios através da interferência de radiotelescópio através da detecção do movimento Kipler ao redor do movimento do buraco negro e combinados com a resolução espacial de alta algodão da tecnologia de interferência. é muito preciso para medir a qualidade de alguns buracos negros no centro das galáxias vizinhas.

Nos últimos anos, essa tecnologia também se expandiu para medir a qualidade do buraco negro central no centro da galáxia vizinha usando o movimento de gás de monóxido de carbono usando o telescópio de matriz de ondas milimétricas (como o Alma do Chile) .Por observação da observação do telescópio de Alma dos telescópios de Alma da galáxia NGC135 e NGC4261, a qualidade dos buracos negros no coração foi de 2,08 bilhões e 1,67 bilhão vezes a qualidade solar.

A imagem direta do buraco negro de grande qualidade no centro da galáxia próximo é o progresso mais inovador feito na pesquisa de buracos negros nos últimos anos.Em 10 de abril de 2019, uma equipe de cooperação internacional de visão de eventos (EHT), composta por mais de 200 astrônomos no mundo, anunciou o EHT global de uma longa variedade de interferências de linha de base do EHT mundial em abril de 2017 com o telescópio global de oito milímetros A primeira foto do buraco negro causou uma sensação no mundo.Este buraco negro está localizado no centro do Ellipsoid Galaxy M87, que é 50 milhões de anos -luz na Terra. norte.Esta é uma foto das celebridades da banda milimétrica tiradas por astrônomos para obter a maior resolução espacial (20 segundos microcolares) que usou o diâmetro do diâmetro da Terra.A interferência do telescópio EHT 8 obteve uma distância mais precisa de 5,48 milhões de anos -luz da Terra, e a qualidade do buraco negro no centro M87 é de 6,5 bilhões de vezes a massa do centro M87.

Em 12 de maio de 2022, a Equipe de Cooperação Internacional do EHT anunciou as fotos dos buracos negros de grande qualidade tirados pelo Galaxy Center em abril de 2017 com a matriz de interferência do EHTO tamanho da sombra também confirma que o Galaxy Center possui um buraco negro de grande qualidade, com uma massa de 4 milhões de vezes a qualidade do solar.Vendo isso é verdade, esses buracos negros fazem os seres humanos sentirem a existência de buracos negros de grande qualidade visualmente.No meu país, mais de uma dúzia de cientistas participaram do tiroteio dessas fotos do Black Hole pelo Observatório de Xangai da Academia Chinesa de Ciências e fez contribuições importantes para isso.

Como medir buracos negros?

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Embora o método dinâmico tenha alcançado certos resultados na qualidade do buraco negro no centro da galáxia vizinha, porque o centro das galáxias mais ativas é muito brilhante, e as estrelas estreladas mais fortes estão mais distantes, então estrelas e dinâmica de gás dinâmica Os métodos não são aplicáveis, você deve usar outros métodos para obter a qualidade do buraco negro no coração.

Existem raios emissores fortes e amplos nos espectros de muitas galáxias e estrelas de ceter, e a largura da emissão pode refletir a velocidade de movimento do gás da área transmitida de largura.Através de uma tecnologia chamada "mapeamento de resposta ao espectro", os cientistas usam o telescópio para obter o atraso de tempo dos dois dos raios de emissão ampla e da força contínua do espectro a partir do monitoramento espectral de longo prazo desses corpos celestes. Para o buraco negro central, de modo a imitar a dinâmica dinâmica do buraco negro no centro do centro da galáxia vizinha, o método dinâmico do buraco negro no centro do sistema de bairro pode obter a qualidade do buraco negro do Centro de galáxia ativo do buraco negro central através do raio e velocidade da ampla área dos raios de emissão.

Nos últimos 30 anos, muitas equipes, incluindo cientistas chinesas, aprovaram esse método para observar a qualidade de mais de 100 galáxias cetergais e buracos negros semelhantes a estrelas.Os resultados mostraram que a qualidade do buraco negro na galáxia Safeter é geralmente de um milhão a centenas de milhões de vezes a qualidade solar, enquanto a qualidade do buraco negro do corpo astrológico é geralmente dezenas de milhões a bilhões de vezes a qualidade solar.

A tecnologia de mapeamento de resposta espectral pode obter dados de transformação óptica de longo prazo, pois precisa ocupar muito tempo de observação do telescópio, e o intervalo de aplicativos ainda é muito limitado.No entanto, os astrônomos resumiram as regras dos resultados existentes -a relação empírica entre o raio e a luz espectral contínua da área de lançamento (r ~ l).Dessa maneira, usando uma única observação espectral da galáxia ativa nuclear para obter a luz e a largura do espectro contínuo da largura dos cabelos e, em seguida, aplicar esse relacionamento de experiência para obter o raio da área de transmissão, você pode estimar a qualidade da qualidade do buraco negro central.

Esse método tem sido amplamente utilizado no projeto de patrulha do céu do tipo Star, como o SDSS (SDSS) e o espectro do telescópio de Guo Shoujing (LAMOST).Atualmente, centenas de milhares de estrelas foram encontradas em astrônomos.A qualidade dos orifícios negros centrais dessas centenas de milhares de estrelas foi obtida usando a medição de raios que emitem amplos, e a qualidade foi distribuída principalmente na faixa de dezenas de milhões a 10 bilhões de vezes a qualidade solar.

Os relacionamentos de experiência também são usados ​​para observar a qualidade de alguns dos centros estrela mais distantes por meio de observações espectrais de bandas infravermelhas.Em 2015, a equipe liderada pela Universidade Pequim usou a Academia Chinesa de Ciências Yunnan Tianwen Território Lijiang 2,4 metros de telescópio para descobrir as estrelas mais brilhantes J0100+2802 nos primeiros dias do universo. 12 bilhões de vezes a qualidade solar.Em 2021, o líder da Universidade do Arizona descobriu o J0313-1806 do tipo Star.

A descoberta desses buracos negros em grande escala mais distante desafiou a galáxia e a teoria dos buracos negros existentes. de anos.

A pesquisa ainda continua -o telescópio espacial Weibu (JWST) lançado nos Estados Unidos em dezembro de 2021 começou a observar a galáxia mais distante e o corpo do tipo estrela em bandas infravermelhas. Os primeiros dias do universo.Por volta de 2024, meu país também lançará o Telescópio Espacial da Estação Espacial da China (CSST) e realizará alta resolução de espaço de imagens astronômicas da área celestial de grande área e observação espectral.É concebível que, com o avanço dos métodos de observação e o acúmulo de dados de observação, encontraremos vários milhões de buracos negros de alta qualidade, revelando assim mais sobre esses centros de galáxias "O mistério dos super monstros ".

(Autor: Wu Xuebing, professor e diretor do Departamento de Astronomia da Escola de Física da Universidade de Pequim, vice -diretor do Instituto de Ciência e Física Astronômica de Kewei)