精选的宇宙最好的地方: 宇宙中最荒凉的地方-无名
最初的问题是:在星际空间里,是否存在一个地方,那个地方离任何地方都很遥远,并且用正常肉眼视力不可能看到任何东西。没有恒星,没有星系,没有任何东西——从四面八方看来,只是一个空荡荡的宇宙空间。
换句话说,无名之地的中心是宇宙中最荒凉的地方。
物理学家说:是的!成群的无名之地被称为宇宙空间。
我们宇宙中的物质排列成巨大的星系盘片和细丝,周围被巨大的空气泡包裹着,有的像面包,有的像海绵。尽管在星系空间内部几乎完全是空的,内部却是每立方厘米有一个原子,每隔几光年有一颗恒星。但是在那些星系间的宇宙空间里,几乎没有什么是你能够发现的。最大的宇宙空间大约在十亿光年之处。
一张相当局部的天体图:周围各个方向五亿光年距离里的东西。我们星系在这张天体图的中央,但是无名之地的边界十分宽广,一个小点就是一系列星系。
只有在星系内部的人们才可以看到布满星星的天空,所以在你周围任一方向的天空都会自吹明显缺少星星。但是问题任然存在,你能看见星系填充太空的边界吗?幸运的是,确定什么是无名之地和它是否肉眼可见的吃力不讨好的工作已经开展起来了,利用肉眼。
在1770年,彗星狩猎是一件很时髦的事情,它适合富裕的,能够使用望远镜的欧洲国家去做。梅西耶(有人把他的名字读作“MessyA”,因为他是法国人)因夜以继日对同样一系列几乎不可视的模糊物变得兴奋而感到厌倦,所以他写下了他能够看到的所有东西,并且明确指出它不是彗星,它能够被找到。偶然地,梅西耶发现了一些彗星,但是那些发现和他的关于“你可以看见的事情的清单”比起来,完全被遗忘了 。梅西耶物体不是恒星,不是彗星,不是运动。它留下来了许多东西,它们都看起来像污迹或是一缕云,包括:星云(“巨大的空间烟雾”),球状星团(我们星系中稠密的恒星节),和远的附近的星系。
M42(猎户星云)离我们1300光年远(很好地存在于我们星系中)。它的尺寸似乎是在天空的月球的两倍大,很容易被误认为是云。你可以发现的是,这张图片是猎户星座图案中的剑。
肉眼可见的最遥远的星系距离我们大约6800万光年远,在梅西耶的清单上是第58项:一个新颖独特的名字M58。所以,大约7000万光年远的星系是人类可以看到的一个合理的上限。
M58,一个离我们大约6800万光年远的星系,似乎是在天空中月亮的六分之一。在理想的环境下,用肉眼仅仅可以看到一个微小的污迹。
宇宙空洞不完全是空的,只是比星系丝状体中星系密集的区域空。仍然有不经常出现的“捣蛋星系”被发现正在四处飘荡。如果你在太空中央,关闭宇宙飞船里的灯来使你的眼睛适应黑暗,你能够看到一两处微弱的污迹,你可能将它们与你周围的黑暗相混淆。如果你开着阅读灯,你根本不会看见任何东西。
我们对宇宙黑洞的认识正急速增长着,但是我们要学的东西太多了。天文学的基础问题一直是很深奥的(换言之,天空像被画在一个圆形屋顶上)。一个世纪之前,我们甚至不知道其它星系的存在,因为我们不能发现球状集群间的不同(我们星系中有着稠密的星群)和其它星系(完全不在我们星系的星群)。现在,我们面临着一个更加微妙的问题:明确一个指定的星系是否在宇宙的空间或者边缘是困难的。在星系际尺度上,5%的距离误差并不正常,这会使地精确地确定一个给定的空位有多空变得困难。
如果你正在漫谈宇宙黑洞的中心,你会察觉到,在你观察能力的范围内,在最好的情况下,一些星系在宇宙空洞的边壁上,极少数的在你周围的空洞里。你将会认识到宇宙是一个中空的黑曜石球体的内部,到处都是指纹污迹。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. askamathematician
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1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自:https://www.askamathematician.com/2017/06/q-where-is-the-middle-of-nowhere/
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以下是的一些我们精选的宇宙中最大的黑洞
原标题:你好,宇宙“常住居民”!我国科学家发现迄今最大的恒星级黑洞
图说:LB-1的艺术想象图 喻京川绘
新民晚报讯(记者 郜阳)对于黑洞研究而言,2019绝对是个丰收年。继包括中国在内的多国科学家携手在上半年发布世界首张黑洞照片后,依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(LAMOST),中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞,并提供了一种利用LAMOST巡天优势寻找黑洞的新方法。这颗70倍太阳质量的黑洞远超理论预言的质量上限,颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知,有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新。相关成果于北京时间今天凌晨在国际顶尖学术期刊《自然》(Nature)上发布。
黑洞是一种本身不发光的神秘天体。任何物质,包括光也无法从它身边逃离。根据质量的不同,黑洞一般分为恒星级黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞。这其中,恒星级黑洞是由大质量恒星死亡形成的,是宇宙中广泛存在的“居民”。理论预言银河系中有上亿颗恒星级黑洞,但迄今为止,天文学家仅在银河系发现了约20颗恒星级黑洞——而且都是通过黑洞吸积伴星气体所发出的X射线来识别的、质量均小于20倍太阳质量的黑洞。
找到新的方法,发现数量巨大、没有X射线辐射的黑洞,成了天文学界近年来研究的热点和难点。2016年秋季开始,国家天文台领导的研究团队利用LAMOST开展双星课题研究,历时两年测了一个小天区内3000多颗恒星。结果发现,在一个X射线辐射宁静的双星系统(LB-1)中,一颗8倍太阳质量的蓝色恒星,围绕一个“看不见的天体”做着周期性运动。不同寻常的光谱特征表明,那个“看不见的天体”极有可能是一颗黑洞。
图说:LB-1和引力波并合事件、X射线方法发现的黑洞的质量分布
研究人员随即开展了确认工作:他们通过西班牙10.4米口径加纳利大望远镜和美国10米口径凯克望远镜,进一步确认了LB-1的光谱性质,计算出该黑洞的质量大约是太阳的70倍。值得一提的是,在两年之久的测时间里,LAMOST共为这项研究做了26次观测,累积曝光时间约40个小时。刘继峰表示,如果利用一架普通四米口径望远镜来寻找这样一颗黑洞,同样的几率下,则需要40年的时间——这充分体现出LAMOST超高的观测效率。
目前恒星演化理论预言在太阳金属丰度下只能形成最大为25倍太阳质量的黑洞。这颗新发现黑洞的质量已经进入了现有恒星演化理论的“禁区”。美国激光干涉引力波天文台(LIGO)台长大卫·雷茨评论,在银河系内发现70倍太阳质量的黑洞,将迫使天文学家改写恒星级黑洞的形成模型。这一非凡的成果,将与过去四年里美国激光干涉引力波天文台(LIGO)及欧洲室女座引力波天文台(Virgo)探测到的双黑洞并合事件一起,推动黑洞天体物理研究的复兴”。
接下来,利用LAMOST极高的观测效率,天文学家有望发现一大批“深藏不露”的黑洞,开创批量发现黑洞的新纪元。
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