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地球或因黑洞释放能量滋养生命而存在(2)

来源:www.zhongliu365.com时间:2012-10-30奇闻指数:编辑:admin手机版

  随着对我们周围其他旋涡星系的研究,我们发现了一些证据:那些释放能量最多的黑洞,可以在数千光年的尺度上影响它的宿主星系。在物质落入黑洞的过程中,会发出强烈的紫外线和X射线,驱使热气体向外运动,扫过星系中恒星的形成区域,就像热浪横扫一个国家一样。虽然人们还不清楚,这些热气体是如何影响恒星及其内部元素的形成,但它的确对此起了很大的作用。同样,如此强劲的能量,还会影响星系中更广泛的区域。例如,一个被大型星系俘获的矮星系,在它下落的过程中,会搅动起周围的物质,并把它们送入黑洞(成漏斗状),就像煽动火堆的余烬,使其复燃一样。矮星系所产生的引力和压强效应,会抑制或促使这个大型星系的其他地方形成恒星。这些现象或多或少能解释,为什么一个超大质量黑洞的活动会和周围恒星的年龄(亦即颜色)大致相关。

  更引人注目的是,天文学家近来发现,银河系也是一个大型“绿谷”星系。那就是说,银河系中的超大质量黑洞应该正处于一个快速负载循环过程中,这着实让人吃惊,因为潜伏在银河系中心的这个黑洞看上去并不非常活跃——事实上,是因为它对银心(银河系核心)周围恒星的轨道所产生的潜在影响,才让人确信它的存在。通过测量,我们发现,它的质量只有太阳的400万倍,只能算是个相对较大的黑洞。然而,根据我们对宇宙的研究,它应该是非常活跃的。

  套用上世纪美国最伟大的演员之一亨弗莱•鲍嘉( Humphrey Bogart)的一句话,宇宙有这么多星系,而我们偏偏生活在银河系。我们当然也质疑,为什么银河系就没有一个饥饿的超大质量黑洞?不过,这可能只是一个时间问题,因为和宇宙的寿命比起来,我们的存在时间毕竟太过短暂。

  的确,就在不久前,事情看起来都可能大相径庭。我们观测到了距离银心300光年远的星际气体云所产生的X射线的“回声”。从我们的角度来看,当时,也就是300年前,银河系中心的一个强大天体,向外释放出了比今天强一百万倍的X射线。2010年,美国哈佛大学的一个小组公布了一项惊人的发现:通过一束来自银河系内部的伽马射线,他们发现了一个暗弱却极其庞大的结构。这个结构横贯天空,看上去就像一对气泡,每个气泡都横跨25 000光年的空间尺度。这些发出伽马射线的气泡扎根于银河系的核心,它们也许就是过去10万年间,银心的黑洞在生长和活动时留下的痕迹。

  种种证据拼合起来,一幅描绘我们银河家园的迷人图景逐渐浮现。如果银河系与其他成千上万个星系遵循一样的规律,那么它必定含有一个很有“饮食规律”的黑洞。这个黑洞也许不是最大的,释放出的能量也不是最多的,但它就像银心处的一个不安分的大深渊。或许,人们已经预料到,这个引力发动机随时都会重新点燃。

黑洞吞食过程中所释放出的巨大能量会强烈抑制恒星的形成。如果没有外流物有规则的调控(左图),一个星系就会拥有过多的会爆发成超新星的年轻恒星。 相反,一个过度活跃的黑洞(右图)也会终止恒星形成,使宿主星系缺少可以构建行星的重元素(恒星聚变产生),例如铁、硅和氧。而银河系中央黑洞(中图) 的活动程度和位置正是恰到好处。  

  黑洞吞食过程中所释放出的巨大能量会强烈抑制恒星的形成。如果没有外流物有规则的调控(左图),一个星系就会拥有过多的会爆发成超新星的年轻恒星。 相反,一个过度活跃的黑洞(右图)也会终止恒星形成,使宿主星系缺少可以构建行星的重元素(恒星聚变产生),例如铁、硅和氧。而银河系中央黑洞(中图) 的活动程度和位置正是恰到好处。

 

 

  不冷不热

  众所周知,银河系及其中央的黑洞是一个特殊的天体系统。特殊性之一便是,它指明了宇宙环境和地球生命现象之间可能存在的关联。科学家和哲学家有时会关注“人择原理”。“人择”一词源于古希腊,意为某种东西从属于人类或者人类存在的时期。人择原理常常用来对付一些很尴尬的问题,比如,我们的宇宙是否恰好适合生命的出现。理由是,在宇宙中,哪怕只有几个基本物理定律或物理常数发生了微小的变化,这样的宇宙也无法孕育生命。目前我们仍不能很好的解释,为什么这些物理参数是这个样子。因此也许有人会问:今天的宇宙为什么就恰巧适宜生命的出现?此事件的概率不是极小吗?

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