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cover of episode 308:神秘的中等质量黑洞

308:神秘的中等质量黑洞

2020/9/11
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原来是这样 Dscience

AI Deep Dive AI Chapters Transcript
People
旭东
水兄
以主播身份分享旧金山旅游、交通和美食体验的内容创作者。
Topics
旭东: 中等质量黑洞的发现是天文界的一大新闻,因为它填补了黑洞质量分布中的空白,并对现有理论提出了挑战。这次发现的142倍太阳质量黑洞是由两个分别为85倍和66倍太阳质量的黑洞并合形成的,其引力波强度是迄今为止探测到的最强的一次。这引发了关于中等质量黑洞起源和形成环境的疑问,也挑战了我们对恒星演化和黑洞形成机制的理解。 在探讨黑洞的形成和演化时,我们需要考虑宇宙的时空维度,以及不同时期宇宙环境的差异。早期宇宙环境可能更有利于大质量恒星的形成和黑洞的快速增长。 这次发现也提示我们,黑洞可能通过不断吞噬或合并逐渐增大质量,就像玩2048游戏一样,最终形成超大质量黑洞。 水兄: 中等质量黑洞的发现对黑洞演化理论和恒星演化理论提出了挑战,并补充了我们对黑洞演化史的认识。中等质量黑洞长期以来未被明确探测到,其存在一直是个谜。 黑洞根据质量分为恒星级黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞,其质量范围和界限分别为:恒星级黑洞(几倍到数百倍太阳质量)、中等质量黑洞(数百倍到十万倍太阳质量)、超大质量黑洞(十万倍太阳质量以上)。除了这三种黑洞外,还存在理论上存在的微型黑洞(迷你黑洞或原初黑洞),其质量可能小到无法用太阳质量来衡量,可能形成于宇宙大爆炸初期极端物理条件下,存在时间极短。 恒星级黑洞的形成与恒星质量密切相关,恒星质量存在上限(爱丁顿极限),约为300倍太阳质量。不同质量范围的大质量恒星,其超新星爆发后的结局不同:质量小于100倍太阳质量的恒星会形成黑洞;质量在100-130倍太阳质量的恒星会通过脉冲收缩抛出部分物质后形成黑洞;质量在130-250倍太阳质量的恒星会发生不稳定对超新星爆发,可能不会形成黑洞或仅形成小质量黑洞;质量大于250倍太阳质量的恒星会发生光质蜕变,形成大质量黑洞。 恒星级黑洞的质量分布存在间隙(60倍太阳质量以下和130倍太阳质量以上),这与恒星演化过程中不稳定对超新星爆发有关。这次发现的85倍太阳质量黑洞的形成,挑战了现有的理论,可能由两个更小黑洞并合而成(黑二代)。中等质量黑洞可能形成于星团,特别是球状星团的中心,因为星团内恒星密度高,黑洞并合的概率也高。目前对中等质量黑洞的观测样本不足,需要更多观测数据来完善黑洞演化理论。

Deep Dive

Chapters
黑洞按照质量分为恒星级黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞。恒星级黑洞质量为太阳的几倍到几十倍,超大质量黑洞质量为太阳的数十万倍到数亿倍,中等质量黑洞介于两者之间,质量为太阳的一百倍到十万倍。
  • 黑洞按质量分级
  • 恒星级黑洞:太阳质量的几倍到几十倍
  • 中等质量黑洞:太阳质量的一百到十万倍
  • 超大质量黑洞:太阳质量的数十万到数亿倍

Shownotes Transcript

黑洞是如何分级的?为什么说中等质量黑洞是一种“神秘的存在”?同样是大质量恒星的超新星爆发,为什么有时候可能连渣都不剩?要成为一颗超大质量黑洞,你需要怎样的天时地利人和?友情提醒:本期节目高能部分占比较大,请酌情收听。