2023年以来12个最令人兴奋的黑洞发展 | {$randkws}热点解读 日冕环和由此形成的日冕雨

日冕环和由此形成的日冕雨，地球按比例显示。(图片来源:uux.cn/美国全国航空航天局太阳动力学天文台/艾米丽·梅森)
（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（罗伯特·李）：黑洞是宇宙中最神秘的物体之一。但是，科学家们可以经由检查黑洞的生态、它们的年底预测考研动态强烈引力形成的条件以及它们以接近光速喷出的物质射流来知晓黑洞。
以下是2023年最令人印象深刻、非同寻常、令人震惊的黑洞历程。
1.最大的超大品质黑洞之一
本年3月，探究人员透露，他们察觉了或许是迄今为止察觉的最大的黑洞之一。宇宙巨人位于椭圆星系银铃1201 BCG的中心，距离地球27.3亿光年，该星系本身位于一个名为Abell 1201的巨大星系团中。
Abel 1201 BCG黑洞被觉得具有相当于327亿个太阳的品质，是经由其对空间的引力作用而被察觉的。
“这个特别的黑洞，大约是我们太阳品质的300亿倍，是详细李现精选有史以来探测到的最大的黑洞之一，也是我们觉得黑洞理论上可以达到的上限，所以这是一个相当令人兴奋的察觉，”该探究的领导者，英国杜伦大学的物理学家詹姆斯·南丁格尔在一份告示中说。
2.早期宇宙中的超大品质黑洞种子

这幅图展示了一个由众多气体和尘埃直接形成的黑洞。(图片鸣谢:uux.cn/欧空局/哈勃)
多年来，科学家们一直在思考超大品质黑洞是如何达到如此巨大的尺寸的。当品质是太阳数百万或数十亿倍的超大品质黑洞在宇宙早期被察觉时，这尤其具有考验性，那时它们没有时间以物质为食，乃至没有时间与其他黑洞合并，以达到如此巨大的品质。
“这就像目睹一个家人走在街上，他们有两个6英尺高的青少年，但他们也有一个6英尺高的蹒跚学步的子女，”约翰·里根，梅努斯大学的探究员，没有参与这项探究，告诉Space.com"
本年8月，自我疗愈报道天文学家察觉了这一过程如何着手的证据，在宇宙着手后的4亿年里，察觉了品质约为太阳4000万倍的黑洞的“重种子”。这些所谓的超大黑洞星系被觉得是直接从巨大的气体和尘埃云形成的，而不是从垂死的恒星形成的，在通往超大品质状态的道路上节省了数十亿年的时间。
3.靠近地球的超大品质黑洞合并

拥有超大品质黑洞双星的螺旋星系碰撞后的余波。(图片鸣谢:uux.cn/海外双子座天文台/NOIRLab/NSF/AURA)
10月，天文学家在两个星系合并后察觉了一个超大品质黑洞双星操控系统。距离地球仅9000万光年，这是迄今为止察觉的距离地球最近的一对超大品质黑洞。
黑洞的品质分别是太阳的5400万倍和630万倍。当下，它们以1600光年的可观距离相互环绕。但在大约2.5亿年后，它们将螺旋在一起并合并，就像它们的母星系在10亿年前所做的那样，创造出一个子超大品质黑洞，其总品质约为6000万个太阳品质。秋季2024苹果新品，深夜读到泪目
4.引力波探测器的量子合作

广义相对论的一个表现是引力波，这里刻画为由两个碰撞的黑洞形成的。(图片来源:uux.cn/赫特/加州理工学院JPL分校)
随着黑洞合并的发生，它们使时空形成了被称为引力波的微小涟漪，这是爱因斯坦在1915年的广义相对论中首次预测到的。
爱因斯坦没有预料到的是引力波有一天会在地球上被探测到。这种对时空波纹的测试在10月份得到了极大的合作，当时激光干涉仪引力波天文台(LIGO)开展了升级，将超越所谓的“量子极限”，允许它从更遥远的黑洞合并中测试到更小的波动。
“我们如今可以进入更深的宇宙，预计将比过去多察觉60%的合并，”LIGO评测室探究员贾文轩告诉Space.com。“升级还增多了我们探测宇宙中亚恒星品质黑洞的机遇。新近的评测升级将在差不多所有方面有利于我们对天体物理通讯的探测。”
5.超大品质黑洞可怕“打嗝”的回声
本年6月，美国全国航空航天局的成像X射线偏振探测器捕捉到了我们星系的超大品质黑洞人马座A* (Sgr A*)爆发的回声。Sgr A*被觉得在19世纪之交喷发了这种高能光，科学家们从银河系中心周围稠密的气体分子云发出的X射线中捕捉到了它的回声，并形成了新的恒星。200年前的辐射爆发被觉得是一大块小行星、气体云或恒星过于靠近Sgr A*的结局，并被超大品质黑洞的强烈引力形成的巨大潮汐力撕碎。
6.黑洞的AI改造

左边是2019年事情视界望远镜兴办组织最初发表的著名的Messier 87超大品质黑洞图像。右边是一张新的、清晰的黑洞图像，由PRIMO算力使用一样的资料生成。(图片鸣谢:uux.cn/Medeiros等人2023，CC BY-ND)
本年4月，有史以来第一张黑洞的图像，因其众所周知的含混而被称为“含混的橙色甜甜圈”，由于艾的奋斗而得到了重大改造。以便提升图像的清晰度，探究人员使用了一台管理机器进修技术的超级计算机，这种技术被称为主成分干涉建模(PRIMO)。这使他们能够填补事情视界望远镜(EHT)在2019年捕捉到第一张黑洞图像时错过的空白，并压缩超大品质黑洞的发光环，以知晓更多信息。
“PRIMO是从EHT观测中兴办图像这一艰巨任务的一种新方法，”EHT成员兼NOIRLab探究员托德·劳尔在一份告示中说。“它提供了一种方法来补偿被观察物体的缺失信息，这是生成图像所必需的，使用地球大小的单一巨型射电望远镜就可以目睹图像。”
7.来自黑洞的“百万光年长的绝地光剑”

哈勃太空望远镜目睹一股喷流从M87星系中喷发出来。(图片来源:uux.cn/美国全国航空航天局/哈勃遗产团队(STScI/AURA))
11月，探究人员探究了黑洞Messier 87及其喷流，以知晓它们如何释放能量。
这种能量不是来自黑洞内部；黑洞的边界被称为视界，阻止任何东西逃逸。相反，黑洞的旋转扭曲了磁场，下降了其旋转速度，然后发射出高度准直的物质射流，该团队将其刻画为“百万光年长的绝地光剑”。
“假如你把地球整体转化为TNT，并以每秒1000次的速度爆炸数百万年，这就是我们从M87中获得的能量，”小组成员、普林斯顿大学探究员乔治·王(George Wong)说。
8.有史以来第一张黑洞喷流的直接图像(是的，又是M87*！)

M87中心黑洞中呈现的相对论喷流的直接图像。(图片鸣谢:uux.cn/鲁(邵)、罗斯(MPIfR)、达内洛(、/NSF))
4月，从M87的超大品质黑洞中呈现的准直能量爆炸变成第一个被直接成像的黑洞喷流。
该图像首次显示了喷流的底部如何连接到围绕超大品质黑洞旋转并逐步被送入黑洞的物质。
“我们打算以各异的无线电波长观察M87中心黑洞周围的区域，以进一步探究喷流的发射，”团队成员爱德华多·罗斯，马克斯·普朗克射电天文学探究所的科学家，在一份告示中说。“前方几年将令人兴奋，由于我们将能够更多地知晓在宇宙中最神秘的区域之一附近发生的事情。”
9.黑洞直指地球

一股喷流从一个由促销星系核提供动力的正进食的超大品质黑洞中爆发出来。(图片来源:uux.cn/美国全国航空航天局/JPL加州理工学院)
本年3月，天文学家首次观察到，由一个正进食的超大品质黑洞驱动的星系促销中心发射的喷流改变了方向，直接指向地球。
PBC j 2333.9–2343星系距离地球约6.56亿光年，曾被观察到发射喷流，但似乎平静下来，直到再次发射并将其喷流改动90度指向地球。该观察背后的团队将此刻画为“喷流重新定向的一个相当特别的例子。”
10.遥远的布拉扎尔

事情视界望远镜观测到的NRAO 530中心的黑洞。(图片来源:天uux.cn/体物理学杂志)
本年2月，EHT兴办组织公开了对NRAO 530星系中心超大品质黑洞动力blazar的观察。blazar代表了EHT号取景到的最遥远的物体。
“我们目睹的光在膨胀的宇宙中向地球研究了75亿年，但借助EHT的力量，我们可以在小到一光年的尺度上目睹源结构的详情，”EHT兴办小组成员、普朗克射电天文学探究所探究员马西克·维尔加斯在一份告示中说。
11.“循环”的超大品质黑洞

一个超大品质黑洞作用星际介质分布的图示。(图片鸣谢:uux.cn/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)、T. Izumi等人)
科学家们得知超大品质黑洞是杂乱的进食者，但他们没有意识到黑洞或许有清淡的饮食，由于他们“回收”了许多他们未能消耗的物质。
11月，天文学家察觉物质在Circinus星系中心的超大品质黑洞周围开展繁琐的舞蹈，距离大约1300万光年。
他们察觉，中央黑洞只吃落向它的大约3%的物质，它形成的能量将其余的物质推开，这意味着它比过去觉得的要轻得多。但是，这并不意味着这种物质维持距离；它的大若干以一种差不多相似于喷泉的方式落回中央超大品质黑洞。
12.连续的黑人人物记录

当下距离地球最近的黑洞的位置。(图片鸣谢:uux.cn/欧空局/盖亚/DPAC；CC BY-SA 3.0 IGO，CC BY-SA 3.0 IGO)
本年4月，天文学家运用盖亚飞船察觉了似乎是离地球最近的黑洞。这些黑洞被命名为Gaia BH1和Gaia BH2，分别位于1560和3800光年之外。
但就在几个月后，科学家察觉Hyades星团中或许有几个黑洞，距离仅150光年，比Gaia BH 1近10倍。
这两个，或者或许是三个黑洞或许会更为引人注目，由于它们或许根本不在致密的星团中，而是在1.5亿年前被逐出Hyades，独自在银河系中游荡。