宇宙和人類生命進很相似,37億年之後宇宙毀滅?
早期宇宙野蠻而瘋狂,大量的物質災難般的土崩瓦解,從而製造出黑洞。事實上,早期宇宙可能處處充斥著新生的黑洞。引力將很多黑洞牽引到了一起,在早期宇宙中,它們相互合并形成更大的黑洞。數億年間黑洞不斷增長,產生更大的引力,拖入越來越多的星際氣體,新的恆星從氣體中產生,形成了原始的星系,黑洞不斷吸入氣體,知道吞不下任何東西。宇宙中最強大的噴火器即將引燃。
一個年輕的星系就是由氣體中誕生的恆星構成的星團,新的星系中心,存在著一個年輕的超大質量黑洞,通過吞噬氣體而不斷成長。如果你能想像出當星系很年輕正在成形之時,中心形成了一個超大質量的黑洞,而氣體不斷墜落其中,繼續形成這一星系,在中心黑洞附近,物體變得非常炙熱,物質不斷升溫。氣體飛速進入黑洞,但是黑洞變得過於飽和,不再有空間可供多餘的炙熱氣體進入,無法進入的氣體被黑洞突出,噴入太太空形成巨大的能量流。每道能量流都比我們的太陽系寬20倍,他們在銀河系中一路飛馳所向披靡。這個超大質量黑洞點燃了一個類星體。類星體是宇宙中最亮的物體,它們的亮度很高令整個星系黯然失色。
這是M87星系中一個真實類星體的照片,它距離我們5000萬光年。類星體從所在星系噴出大量星際氣體,每分鐘噴出的氣體總量相當於是個地球。氣體受熱膨脹向外擴散,有些像風但規模巨大,於是產生了黑洞風,也就是從黑洞噴出的氣體。黑洞吸入氣體,類星體將氣體噴出,最終宇宙中沒有多餘的氣體來製造恆星,星系也就停止了成長。因此我們認為,星系最終的規模取決於其中心的黑洞,二者休戚相關。失去了氣體原料,類星體逐漸萎縮並消失了,星系中心只剩下一個超大質量黑洞和許多年輕的恆系。銀河系年輕的時候就是這樣。
在銀河系早期,當它還是個年輕星系的時候,它可能是個類星體,很可能每個龐大的星系早期都曾經是類星體,但是現在銀河系已經成年,整個星系安靜了下來。
如今,天文學家正在尋找類星體,這與哦可能是我們找到黑洞弄清其運轉方式的重要線索。錢德拉太空望遠鏡可以探測到類星體發出的X射線,它已經找到了數千個類星體,這些清晰的影像,展現出各種形狀的類星體向太空噴發射線的景象。每個類星體都是年輕星系的雛形,並且在它們中心都存在一個新生的黑洞。類星體逐漸安靜下來,年輕的星系日漸成熟。我們認為宇宙和人類很類似,年輕時活力四射,隨著年紀增長,逐步安靜和放鬆下來。根據研究表明,宇宙不可能永遠膨脹下去,宇宙會在37億年以後徹底毀滅,短於地球的生命。我們現在知道,超大質量黑洞和類星體製造了星系,並控制著整個星系。黑洞對於理解星系的形成極為重要,是了解星系演化史的關鍵,因此更明確的說,它們是認識星系和宇宙的基石。
進一步了解黑洞的唯一辦法就是更加細緻的觀察它,但近距離拜訪似乎並不是個好主意。因此天文學家們試圖採取新的方法,拍攝銀河系中心的黑洞,為此天文學家們需要一台像地球一樣大的望遠鏡。
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