科学探索|科学家们揭开黑洞天文学中神秘的缺失环节科学家们揭开黑洞天文学中神

对黑洞更深入的了解可能会彻底改变科学家们对物理学的理解，但是它们神秘的性质使得它们很难被观测到。由于引力理论在黑洞附近被打破，详细的观察可以使人们对物理学的理解取得突破性进展。升级的望远镜、改进的仪器和人工智能可以帮助人们研究这些银河系的“怪物” 。

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黑洞所表现出的怪异性让人摸不着头脑。黑洞是在恒星燃烧其所有的核燃料并在其自身的引力下坍塌时形成的，它是如此古怪，甚至爱因斯坦也曾一度认为它们是不可能的。
它们是空间中具有如此强烈引力的区域，甚至连光都无法逃脱它们的牵引。一旦宏伟闪亮的恒星燃烧殆尽，缩成一个相对较小的外壳，它们所有的质量都集中在一个小空间里。想象一下我们的太阳，它的直径大约为140万公里，缩小到一个直径只有6公里的黑洞。这种紧凑性赋予黑洞巨大的引力。
黑洞不仅能捕获光线，而且它们还能粉碎它们遇到的任何恒星，甚至相互融合。像这样的事件释放出的能量爆发，在数十亿光年外都能探测到。
2020年的诺贝尔物理学奖由科学家们分享，他们在银河系中心发现了一个将恒星拉向它的隐形天体。这是一个超大质量黑洞，或称SMBH ，它的质量是我们太阳的数百万倍。
英国爱丁堡皇家天文台的天体物理学家肯尼斯-邓肯博士说：“在每个大质量星系的中心，我们认为都有一个超大质量黑洞。我们还认为它们在星系的形成过程中起着非常重要的作用，包括银河系。”

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星系“怪物”
超大质量黑洞是宇宙中的引力“怪物” 。爱丁堡大学的天体物理学家菲利普-贝斯特教授说：“星系中心的黑洞的质量可能是我们太阳的100万到几十亿倍。”
它们从周围环境中吸入气体和尘埃，甚至像恒星一样大的天体。就在这些物质落入黑洞的事件视界之前，它们迅速移动并加热，以高能闪光的形式释放能量。发出无线电波的强大物质喷流也可能从这个摄取过程中喷出。
这些可以在地球上用射电望远镜探测到，比如欧洲的LOFAR ，它在英国、爱尔兰、法国、荷兰、德国、瑞典、波兰和拉脱维亚都有探测器。
邓肯正在利用LOFAR的观测结果，在一个名为HIZRAD的项目中识别大质量黑洞。邓肯说：“我们可以探测到更久远的成长中的黑洞，目标是找到宇宙中最早的和一些最极端的黑洞。”
【科学探索|科学家们揭开黑洞天文学中神秘的缺失环节】LOFAR甚至可以准确定位被遮挡的黑洞。邓肯已经使用人工智能技术将来自LOFAR和望远镜调查的数据结合起来，以确定感兴趣的天体。

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更好的仪器
更好的仪器将很快协助完成这项任务。位于西班牙拉帕尔马岛的威廉-赫歇尔望远镜的升级将使其能够同时观测数以千计的星系。一个名为WEAVE的光谱仪有可能探测到超大质量黑洞，并观察恒星和星系的形成。
无线电信号表明，超大质量黑洞早在宇宙历史的最初5-10%就已存在。作为研究主管的贝斯特解释说，这些黑洞有10亿太阳质量。