开始吞噬周围物质 宇宙巨兽醒来!天文学家首次观测到超大黑洞苏醒

▲超大质量黑洞吞噬周围物质,使星系发光(渲染模拟图)

3.6亿光年外,宇宙光芒剧增

这个遥远的星系名为SDSS1335+0728,距离地球大约3.6亿光年。光年是光在一年内行进的距离,相当于9.5万亿公里。

该星系直径约为5.2万光年,总质量相当于100亿个太阳大小。天文学家发现,2019年末起,该星系核心的亮度比之前数十年观测到的都更加明亮,且亮度持续上升。

“多年来,它总是平静、不活跃。”该研究的首席作者、ESO天文学家保拉‧桑切斯‧赛斯说,“突然间,它的(核心)亮度开始发生剧烈变化,这与我们之前看到的任何典型事件都不同。在它于2019年12月急剧变亮之后,现在被归类为‘活跃星系核’(AGN),并且它的明亮是由大质量黑洞驱动的。”

其研究结果已在《天文与天体物理学》(Astronomy & Astrophysics)上发表。

6月18日,欧洲南方天文台发布的讲义照片显示,当这个黑洞以SDSS1335+0728星系周围的气体为食时,不断增长的物质被黑洞拉了进来,使星系发光。

超大黑洞苏醒,

由于密度极高,黑洞具有极强的引力,这种引力强大到足以捕获周围一切物质,连光都无法逃脱。黑洞类型包括恒星质量黑洞(质量是太阳的几倍到几十倍)、中等质量黑洞(质量是太阳的几百到几十万倍)、超大质量黑洞(质量是太阳的百万倍到几十亿倍)。

超大质量黑洞存在于大多数星系(包括人类生活的银河系)的中心。

“这些巨大的‘怪兽’通常都在沉睡,无法直接看到。”研究的合著者、智利迭戈波塔利斯大学的克劳迪奥‧里奇解释说,“在SDSS1335+0728的案例中,我们能够观测到巨大质量黑洞的苏醒,它突然开始捕食周围气体,变得非常明亮。”

▲天文学家展示黑洞吞噬周围气体和尘埃的过程 据视觉中国

如果星系中心的超大质量黑洞正在“进食”,一颗恒星偶然运动到附近时,可能会被强大的潮汐力所撕裂并被吸积,被“吞噬/撕裂”。这种现象称作黑洞潮汐撕裂恒星事件(TDE)。

银河系中心,也有一个超大黑洞

那么,是什么激活了这个超大质量黑洞呢?桑切斯说:“目前我们还不知道。”

该研究的另一位合著者、智利瓦尔帕莱索大学的天文物理学家洛雷娜·埃尔南德斯·加西亚表示,这可能是星系的一个自然过程。“我们知道,星系在其生命周期中会经历不同的活跃和非活跃阶段。某些事情可能会使星系激活,比如一颗恒星正在向黑洞坠落。”

▲人马座A*偶尔会吞噬一团气体,然后向周围空间发出X射线耀斑

在银河系中心也有一个超大质量黑洞,距离地球约2.6万光年,其质量是太阳的400万倍,称为人马座A*(Sagittarius A*)。它非常安静,偶尔它会吞噬一团气体,然后产生一些“消化不良”,向周围空间发出X射线耀斑。

一些科学家称 银河系中心的超大质量黑洞 为“温和的巨人”,但有一天它也可能会变成一头野兽。埃尔南德斯说,“人马座A*实际上处于休眠状态,同样的过程最终可能会发生在它身上。但目前为止,我们还没有处于危险之中,而且即使它被激活了,我们可能也不会注意到,因为我们(地球)距离(星系)中心非常远。”

红星新闻记者 邓纾怡

编辑 郭庄 责编 官莉


什么是黑洞?

黑洞中隐匿着巨大的引力场,这种引力大到任何东西,甚至连光,都难逃黑洞的手掌心。 黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见,这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。 我们无法通过光的反射来观察它,只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。 据猜测,黑洞是死亡恒星或爆炸气团的剩余物,是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。 因为黑洞是不可见的,所以有人一直置疑,黑洞是否真的存在。 如果真的存在,它们到底在哪里?黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程;恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩,发生强力爆炸。 当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星球。 但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。 任何靠近它的物体都会被它吸进去,黑洞就变得像真空吸尘器一样为了理解黑洞的动力学和理解它们是怎样使内部的所有事物逃不出边界,我们需要讨论广义相对论。 广义相对论是爱因斯坦创建的引力学说,适用于行星、恒星,也适用于黑洞。 爱因斯坦在1916年提出来的这一学说,说明空间和时间是怎样因大质量物体的存在而发生畸变。 简言之,广义相对论说物质弯曲了空间,而空间的弯曲又反过来影响穿越空间的物体的运动。 让我们看一看爱因斯坦的模型是怎样工作的。 首先,考虑时间(空间的三维是长、宽、高)是现实世界中的第四维(虽然难于在平常的三个方向之外再画出一个方向,但我们可以尽力去想象)。 其次,考虑时空是一张巨大的绷紧了的体操表演用的弹簧床的床面。 爱因斯坦的学说认为质量使时空弯曲。 我们不妨在弹簧床的床面上放一块大石头来说明这一情景:石头的重量使得绷紧了的床面稍微下沉了一些,虽然弹簧床面基本上仍旧是平整的,但其中央仍稍有下凹。 如果在弹簧床中央放置更多的石块,则将产生更大的效果,使床面下沉得更多。 事实上,石头越多,弹簧床面弯曲得越厉害。 同样的道理,宇宙中的大质量物体会使宇宙结构发生畸变。 正如10块石头比1块石头使弹簧床面弯曲得更厉害一样,质量比太阳大得多的天体比等于或小于一个太阳质量的天体使空间弯曲得厉害得多。 如果一个网球在一张绷紧了的平坦的弹簧床上滚动,它将沿直线前进。 反之,如果它经过一个下凹的地方 ,则它的路径呈弧形。 同理,天体穿行时空的平坦区域时继续沿直线前进,而那些穿越弯曲区域的天体将沿弯曲的轨迹前进。 现在再来看看黑洞对于其周围的时空区域的影响。 设想在弹簧床面上放置一块质量非常大的石头代表密度极大的黑洞。 自然,石头将大大地影响床面,不仅会使其表面弯曲下陷,还可能使床面发生断裂。 类似的情形同样可以宇宙出现,若宇宙中存在黑洞,则该处的宇宙结构将被撕裂。 这种时空结构的破裂叫做时空的奇异性或奇点。 现在我们来看看为什么任何东西都不能从黑洞逃逸出去。 正如一个滚过弹簧床面的网球,会掉进大石头形成的深洞一样,一个经过黑洞的物体也会被其引力陷阱所捕获。 而且,若要挽救运气不佳的物体需要无穷大的能量。 我们已经说过,没有任何能进入黑洞而再逃离它的东西。 但科学家认为黑洞会缓慢地释放其能量。 著名的英国物理学家霍金在1974年证明黑洞有一个不为零的温度,有一个比其周围环境要高一些的温度。 依照物理学原理,一切比其周围温度高的物体都要释放出热量,同样黑洞也不例外。 一个黑洞会持续几百万万亿年散发能量,黑洞释放能量称为:霍金辐射。 黑洞散尽所有能量就会消失。 处于时间与空间之间的黑洞,使时间放慢脚步,使空间变得有弹性,同时吞进所有经过它的一切。 1969年,美国物理学家约翰 阿提 惠勒将这种贪得无厌的空间命名为“黑洞”。 我们都知道因为黑洞不能反射光,所以看不见。 在我们的脑海中黑洞可能是遥远而又漆黑的。 但英国著名物理学家霍金认为黑洞并不如大多数人想象中那样黑。 通过科学家的观测,黑洞周围存在辐射,而且很可能来自于黑洞,也就是说,黑洞可能并没有想象中那样黑。 霍金指出黑洞的放射性物质来源是一种实粒子,这些粒子在太空中成对产生,不遵从通常的物理定律。 而且这些粒子发生碰撞后,有的就会消失在茫茫太空中。 一般说来,可能直到这些粒子消失时,我们都未曾有机会看到它们。 霍金还指出,黑洞产生的同时,实粒子就会相应成对出现。 其中一个实粒子会被吸进黑洞中,另一个则会逃逸,一束逃逸的实粒子看起来就像光子一样。 对观察者而言,看到逃逸的实粒子就感觉是看到来自黑洞中的射线一样。 所以,引用霍金的话就是“黑洞并没有想象中的那样黑”,它实际上还发散出大量的光子。 根据爱因斯坦的能量与质量守恒定律。 当物体失去能量时,同时也会失去质量。 黑洞同样遵从能量与质量守恒定律,当黑洞失去能量时,黑洞也就不存在了。 霍金预言,黑洞消失的一瞬间会产生剧烈的爆炸,释放出的能量相当于数百万颗氢弹的能量。 但你不要满怀期望地抬起头,以为会看到一场烟花表演。 事实上,黑洞爆炸后,释放的能量非常大,很有可能对身体是有害的。 而且,能量释放的时间也非常长,有的会超过100亿至200亿年,比我们宇宙的历史还长,而彻底散尽能量则需要数万亿年的时间摘自《为您服务》

黑洞是什么?有什么可怕的

黑洞是一种引力极强的天体,就连光也不能逃脱。 当恒星的半径小到一定程度,小于史瓦西半径时,就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。 这时恒星就变成了黑洞。 说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。 由于黑洞中的光无法逃逸,所以我们无法直接观测到黑洞。 然而,可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。 黑洞引申义为无法摆脱的境遇。 2011年12月,天文学家首次观测到黑洞“捕捉”星云的过程。

黑洞的含义?

宇宙黑洞包括物理黑洞和暗能量黑洞两种。 物理黑洞有巨大的质量,但暗能量黑洞只有巨大的暗能量而没有巨大的质量。 目前每个星系中心的黑洞都是暗能量黑洞。 暗能量黑洞的引力与它内部的暗能量和它的旋转速度的乘积成正比,与它的体积成反比。 1.宇宙黑洞的研究现状 天文学家通过长期观测发现,在宇宙中有一些引力非常大却又看不到任何天体的区域,称之为黑洞。 黑洞是位居宇宙空间和时间构造中的一些深不见底的类似井状的东西,具有极大的吸引力,包括光在内的任何物体都无法逃脱被吸入的命运。 这就使得人们对于黑洞的研究变得异常困难:它既不向外散发能量,也不表现出任何形式的能量,人们根本无法看到它。 因此,人们对于黑洞的研究就象是对一种看不见的东西进行研究。 科学家们认为,黑洞由一颗或多颗天体坍缩形成,当一颗质量相当大的星体核能(氢)耗尽后,没有辐射压力去抵抗重力,平衡态不再存在时,这个星体将全面塌缩。 质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。 根据科学家的计算,当中子星的总质量超过三倍太阳的质量时将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。 若其质量仍大于3个太阳质量时,那么连中子的气体压力也不能平衡重力,星体将继续塌缩至它的重力半径范围之内。 这时,引力之大足以使一切粒子,包括光子,都被引回星体本身,不能外逸,就形成了引力极强的黑洞。 黑洞可以吞噬附近的一切物质,它先将物质吸引到附近围绕它们高速旋转;随着转速的加快,物质变为炙热的等离子体,并逐渐靠近黑洞旋转中心;当它们最终接近黑洞时,就会被吞噬。 通常,黑洞是无法被发现的,但是也有例外:如果在它附近有气团,则会产生飞向黑洞的气流,于是气流也暴露了黑洞的位置。 众所周知,在压缩时气体物质会被加热到几百万度,同时产生强烈的X射线辐射。 用X射线观测望远镜就可以探测到黑洞的存在。 2004年,著名的“钱德拉”X射线观测望远镜发现了一颗巨大黑洞的X射线,并将其命名为“SDSSpJ306”,它位于距离我们地球26亿光年的MS0735星团。 天文学家通过对这些X射线和其所在星系的重力影响一起进行检测,推测它“出生”于127亿年前———而宇宙大爆炸发生在137亿年前。 这说明,黑洞与星系同时演化,两者谁也不会单独主导早期宇宙中星体的快速诞生。 在此次观测中,天文学家们还在处于星系中心的“SDSSpJ306”黑洞的周围发现了许多新生星体,而且更多的星体正在形成之中。 该发现给新出现的星系形成演化理论提供了重要的直接证据。 科学家们认为,黑洞是有质量的。 黑洞一般被旋转的热气体圆盘所包围,这些热气体在以螺旋运动逐渐被黑洞吸收时会发出大量的电磁辐射。 黑洞附近发光的氢原子谱线宽度与旋转速度有关。 旋转速度越快,氢原子发出的谱线越宽,说明黑洞的质量越大。 通过对氢原子谱线研究发现,“SDSSpJ306”黑洞有10亿个太阳重,所产生的能量更是太阳的20万亿倍。 这个黑洞如此之大,以致它的引力作用范围大小与银河系相当。 在这个黑洞吞噬星团的同时,还将一些热气体以射流形式喷还给宇宙,形成了两个巨大洞穴,每个洞穴的直径大约为65万光年。 黑洞再次喷发出来的气体质量,相当于1万亿个太阳质量,这种喷射已经持续了1亿年之久。 黑洞有大有小。 超巨黑洞的质量达到太阳的数百万甚至数十亿倍。 小黑洞的质量与太阳基本处于一个数量级,主要由质量相当于太阳10倍左右的恒星发生超新星爆炸形成。 超巨黑洞位于星系中心,据推测每个星系都有,质量一般约为星系总质量的0.5%。 2002年10月,欧洲科学家宣布了银河系中心存在超巨黑洞的最佳证据。 他们说,过去20年中,科学家们一直在观测银河系中心一些星体的活动情况,尤其对一颗名为S2的星体的运行轨道进行了跟踪研究,最终得出结论:S2附近确实存在一个巨型黑洞。 质量是太阳7倍的S2,以每小时1.8亿公里的高速每15.2年绕银河系中心一周。 之所以如此高速,是因为它周围存在黑洞,“害怕”被黑洞“吞噬”。 经过计算,这一黑洞距地球2.6万光年,质量是太阳的370万倍。 银河系中心黑洞每年“食量”不足地球质量的1%。 黑洞“食量”是根据它吞噬“食物”时发出X射线的强弱程度计算出来的。 科学家还提出,如果黑洞获得了源源不断的“食物供给”,就可能从相对安静的状态中“醒来”,处于活跃状态中。 2.黑洞的种类 按组成来划分,黑洞可以分为两大类。 一是暗能量黑洞,二是物理黑洞。 暗能量黑洞主要由高速旋转的巨大的暗能量组成,它内部没有巨大的质量。 巨大的暗能量以接近光速的速度旋转,其内部产生巨大的负压以吞噬物体,从而形成黑洞。 暗能量黑洞是星系形成的基础,也是星团、星系团形成的基础。 物理黑洞由一颗或多颗天体坍缩形成,具有巨大的质量。 当一个物理黑洞的质量等于或大于一个星系的质量时,我们称之为奇点黑洞。 暗能量黑洞的体积很大,可以有太阳系那般大。 但物理黑洞的体积却非常小,它可以缩小到一个奇点。 3.暗能量黑洞的形成 根据科学家们的推算,宇宙大爆炸大约发生在137亿年以前。 宇宙大爆炸之后,就形成了宇宙。 它由两部分组成。 一是由暗能量组成的世界,称之为黑暗世界;二是物质组成的世界,称之为物质世界。 黑暗世界以旋涡场的形式存在,整个宇宙空间都被各种不同大小的旋涡场所充满。 而物质世界则主要是以宇宙尘埃的形式存在,它们不均匀分布在各个旋涡场之中。 在一个如星系般大小的旋涡场中,以Ep来表示宇宙尘埃绕它的旋涡中心运动的总动能。 该旋涡场内的暗能量则分为两部分。 一部分为旋涡中心的暗能量,以En1来表示。 另一部分为旋涡中心之外的暗能量,用En2来表示。 以En来表示星系的总暗能量,则有En=En1+En2。 宇宙尘埃的运动是由暗能量来推动的。 当En=Ep时,暗能量将全部转化为宇宙尘埃运动的动能。 在这种情况下,旋涡场处于一种平衡状态,它既不收缩,也不膨胀。 下面分几种情况进行讨论。 (1).恒星的形成 当旋涡场内的宇宙尘埃很多时,Ep值比En大很多,即暗能量的旋转负荷太重。 在旋涡场的旋转角速度不变的情况下,我们可以得到宇宙尘埃绕旋涡中心运动的总动能公式,如下所示: Ep=MpVp2/2=Mp(ωR)2/2…………(6) 上式中,Vp为宇宙尘埃绕旋涡中心运动的平均速度,Mp为旋涡场中宇宙尘埃的总质量,ω为旋涡场的旋转角速度,R为宇宙尘埃到旋涡中心的平均距离。 根据这条公式,当宇宙尘埃向旋涡中心靠近时,Ep值就会减少。 当Ep值比En大很多时,旋涡场的转动负荷太重。 在这种情况下,旋涡场必定收缩,宇宙尘埃必定向旋涡中心靠近,最后沉积到旋涡中心处变成沉积物。 随着时间的推移,旋涡中心处的沉积物越来越多,最后变成了一颗恒星。 恒星形成之后,当En=Ep时,其余的宇宙尘埃就再也不能沉积到旋涡中心。 这些余下的宇宙尘埃就会在较小的旋涡场中形成围绕恒星运动的自转行星。 (2).星系的形成 当旋涡场很大,宇宙尘埃很多,En值与Ep相差不多时,旋涡场就处于一种平衡状态。 在这种情况下,这些宇宙尘埃就无法靠近旋涡中心。 这个大旋涡场中有无数个较小的旋涡场。 象上述(1)所说的那样,每个小旋涡场形成一个恒星,无数个小旋涡场就会形成无数个恒星。 宇宙黑洞包括物理黑洞和暗能量黑洞两种。 物理黑洞有巨大的质量,但暗能量黑洞只有巨大的暗能量而没有巨大的质量。 目前每个星系中心的黑洞都是暗能量黑洞。 暗能量黑洞的引力与它内部的暗能量和它的旋转速度的乘积成正比,与它的体积成反比。 1.宇宙黑洞的研究现状 天文学家通过长期观测发现,在宇宙中有一些引力非常大却又看不到任何天体的区域,称之为黑洞。 黑洞是位居宇宙空间和时间构造中的一些深不见底的类似井状的东西,具有极大的吸引力,包括光在内的任何物体都无法逃脱被吸入的命运。 这就使得人们对于黑洞的研究变得异常困难:它既不向外散发能量,也不表现出任何形式的能量,人们根本无法看到它。 因此,人们对于黑洞的研究就象是对一种看不见的东西进行研究。 科学家们认为,黑洞由一颗或多颗天体坍缩形成,当一颗质量相当大的星体核能(氢)耗尽后,没有辐射压力去抵抗重力,平衡态不再存在时,这个星体将全面塌缩。 质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。 根据科学家的计算,当中子星的总质量超过三倍太阳的质量时将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。 若其质量仍大于3个太阳质量时,那么连中子的气体压力也不能平衡重力,星体将继续塌缩至它的重力半径范围之内。 这时,引力之大足以使一切粒子,包括光子,都被引回星体本身,不能外逸,就形成了引力极强的黑洞。 黑洞可以吞噬附近的一切物质,它先将物质吸引到附近围绕它们高速旋转;随着转速的加快,物质变为炙热的等离子体,并逐渐靠近黑洞旋转中心;当它们最终接近黑洞时,就会被吞噬。 通常,黑洞是无法被发现的,但是也有例外:如果在它附近有气团,则会产生飞向黑洞的气流,于是气流也暴露了黑洞的位置。 众所周知,在压缩时气体物质会被加热到几百万度,同时产生强烈的X射线辐射。 用X射线观测望远镜就可以探测到黑洞的存在。 2004年,著名的“钱德拉”X射线观测望远镜发现了一颗巨大黑洞的X射线,并将其命名为“SDSSpJ306”,它位于距离我们地球26亿光年的MS0735星团。 天文学家通过对这些X射线和其所在星系的重力影响一起进行检测,推测它“出生”于127亿年前———而宇宙大爆炸发生在137亿年前。 这说明,黑洞与星系同时演化,两者谁也不会单独主导早期宇宙中星体的快速诞生。 在此次观测中,天文学家们还在处于星系中心的“SDSSpJ306”黑洞的周围发现了许多新生星体,而且更多的星体正在形成之中。 该发现给新出现的星系形成演化理论提供了重要的直接证据。 科学家们认为,黑洞是有质量的。 黑洞一般被旋转的热气体圆盘所包围,这些热气体在以螺旋运动逐渐被黑洞吸收时会发出大量的电磁辐射。 黑洞附近发光的氢原子谱线宽度与旋转速度有关。 旋转速度越快,氢原子发出的谱线越宽,说明黑洞的质量越大。 通过对氢原子谱线研究发现,“SDSSpJ306”黑洞有10亿个太阳重,所产生的能量更是太阳的20万亿倍。 这个黑洞如此之大,以致它的引力作用范围大小与银河系相当。 在这个黑洞吞噬星团的同时,还将一些热气体以射流形式喷还给宇宙,形成了两个巨大洞穴,每个洞穴的直径大约为65万光年。 黑洞再次喷发出来的气体质量,相当于1万亿个太阳质量,这种喷射已经持续了1亿年之久。 黑洞有大有小。 超巨黑洞的质量达到太阳的数百万甚至数十亿倍。 小黑洞的质量与太阳基本处于一个数量级,主要由质量相当于太阳10倍左右的恒星发生超新星爆炸形成。 超巨黑洞位于星系中心,据推测每个星系都有,质量一般约为星系总质量的0.5%。 2002年10月,欧洲科学家宣布了银河系中心存在超巨黑洞的最佳证据。 他们说,过去20年中,科学家们一直在观测银河系中心一些星体的活动情况,尤其对一颗名为S2的星体的运行轨道进行了跟踪研究,最终得出结论:S2附近确实存在一个巨型黑洞。 质量是太阳7倍的S2,以每小时1.8亿公里的高速每15.2年绕银河系中心一周。 之所以如此高速,是因为它周围存在黑洞,“害怕”被黑洞“吞噬”。 经过计算,这一黑洞距地球2.6万光年,质量是太阳的370万倍。 银河系中心黑洞每年“食量”不足地球质量的1%。 黑洞“食量”是根据它吞噬“食物”时发出X射线的强弱程度计算出来的。 科学家还提出,如果黑洞获得了源源不断的“食物供给”,就可能从相对安静的状态中“醒来”,处于活跃状态中。 2.黑洞的种类 按组成来划分,黑洞可以分为两大类。 一是暗能量黑洞,二是物理黑洞。 暗能量黑洞主要由高速旋转的巨大的暗能量组成,它内部没有巨大的质量。 巨大的暗能量以接近光速的速度旋转,其内部产生巨大的负压以吞噬物体,从而形成黑洞。 暗能量黑洞是星系形成的基础,也是星团、星系团形成的基础。 物理黑洞由一颗或多颗天体坍缩形成,具有巨大的质量。 当一个物理黑洞的质量等于或大于一个星系的质量时,我们称之为奇点黑洞。 暗能量黑洞的体积很大,可以有太阳系那般大。 但物理黑洞的体积却非常小,它可以缩小到一个奇点。 3.暗能量黑洞的形成 根据科学家们的推算,宇宙大爆炸大约发生在137亿年以前。 宇宙大爆炸之后,就形成了宇宙。 它由两部分组成。 一是由暗能量组成的世界,称之为黑暗世界;二是物质组成的世界,称之为物质世界。 黑暗世界以旋涡场的形式存在,整个宇宙空间都被各种不同大小的旋涡场所充满。 而物质世界则主要是以宇宙尘埃的形式存在,它们不均匀分布在各个旋涡场之中。 在一个如星系般大小的旋涡场中,以Ep来表示宇宙尘埃绕它的旋涡中心运动的总动能。 该旋涡场内的暗能量则分为两部分。 一部分为旋涡中心的暗能量,以En1来表示。 另一部分为旋涡中心之外的暗能量,用En2来表示。 以En来表示星系的总暗能量,则有En=En1+En2。 宇宙尘埃的运动是由暗能量来推动的。 当En=Ep时,暗能量将全部转化为宇宙尘埃运动的动能。 在这种情况下,旋涡场处于一种平衡状态,它既不收缩,也不膨胀。 下面分几种情况进行讨论。 (1).恒星的形成 当旋涡场内的宇宙尘埃很多时,Ep值比En大很多,即暗能量的旋转负荷太重。 在旋涡场的旋转角速度不变的情况下,我们可以得到宇宙尘埃绕旋涡中心运动的总动能公式,如下所示: Ep=MpVp2/2=Mp(ωR)2/2…………(6) 上式中,Vp为宇宙尘埃绕旋涡中心运动的平均速度,Mp为旋涡场中宇宙尘埃的总质量,ω为旋涡场的旋转角速度,R为宇宙尘埃到旋涡中心的平均距离。 根据这条公式,当宇宙尘埃向旋涡中心靠近时,Ep值就会减少。 当Ep值比En大很多时,旋涡场的转动负荷太重。 在这种情况下,旋涡场必定收缩,宇宙尘埃必定向旋涡中心靠近,最后沉积到旋涡中心处变成沉积物。 随着时间的推移,旋涡中心处的沉积物越来越多,最后变成了一颗恒星。 恒星形成之后,当En=Ep时,其余的宇宙尘埃就再也不能沉积到旋涡中心。 这些余下的宇宙尘埃就会在较小的旋涡场中形成围绕恒星运动的自转行星。 (2).星系的形成 当旋涡场很大,宇宙尘埃很多,En值与Ep相差不多时,旋涡场就处于一种平衡状态。 在这种情况下,这些宇宙尘埃就无法靠近旋涡中心。 这个大旋涡场中有无数个较小的旋涡场。 象上述(1)所说的那样,每个小旋涡场形成一个恒星,无数个小旋涡场就会形成无数个恒星。

  • 声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。
  • 本文地址:https://www.srwj168.com.cn/keji312/32685.html
一季度亏了3亿 卷入员工猝死风波的科大讯飞
完成海上安装 竞速 这些A股公司同 海葵一号 海域