2020年十大黑洞發(fā)現(xiàn)：黑洞將恒星“意大利面條化”

　　望遠鏡觀測到黑洞將恒星“意大利面條化”

　　當一個超大質(zhì)量天體落入黑洞的特定距離范圍內(nèi)時，其中的極端引力可以將天體拉成細條狀，這個過程被形象地描述為“意大利面條化”。由于大多數(shù)黑洞都隱藏在一層模糊不清的氣體和塵埃背后，意大利面條化的現(xiàn)象極少被觀測到。但是在今年10月份，歐洲南方天文臺的天文學家使用甚大望遠鏡（VLT）和新技術望遠鏡（NTT）成功地捕捉到一顆恒星被“意大利面條化”的過程，細節(jié)清晰之程度前所未有。這一事件標記為“AT 2019qiz”，將有助于研究人員更好地去了解極端環(huán)境下的引力。

　　距離最近的黑洞

　　誰都不希望太靠近一個黑洞（結局請參考“意大利面條化”）。幸運的是，5月份觀測到的宇宙吃豆人和另外兩顆繞其運行的伴星互相之間正保持著安全的天文距離。這個由一個黑洞和兩顆恒星組成的三合星系統(tǒng)被稱為“HR 6819”，位于南天星座望遠鏡座，距離地球約1000光年。之前距離最近的黑洞，與地球的距離大約有3000多光年，是新紀錄的三倍多。天文學家并未直接觀測到該黑洞本身，而是根據(jù)HR 6819系統(tǒng)中另外兩顆恒星軌跡在引力影響下出現(xiàn)的擺動，推測出這個黑洞的存在。南半球的天文愛好者可以在晴朗的夜晚用肉眼觀測到HR 6819系統(tǒng)中的兩顆恒星。它們位于望遠鏡座的西南角，靠近該星座與孔雀座和天壇座的交界處。

　　黑洞可能是一個模糊球

　　若要形成黑洞，物質(zhì)和能量必須先坍縮成一個密度無限大的微點。由于這樣的無窮大在物理上幾乎不可能，理論學家一直在嘗試想辦法解決這個離奇的結果。因此，他們提出一個弦理論，試圖用亞原子和振動弦來替代所有粒子和力量。根據(jù)這個弦理論，黑洞可能是某種更為奇特的東西——由基本弦構成的一個紗線狀的模糊球。今年10月份，一項研究表明，如果中子星（一種密度不足以形成黑洞的恒星殘?。┲械脑訉嶋H上是一串弦的話，那么將這些弦壓縮在一起就可以形成一個模糊球，就是前述提到的基本紗線狀模糊球，而非黑洞。這個新奇的想法尚不完善，但或許是一個解決無窮大問題的潛在途徑。

　　宇宙中可能潛伏著危險的“赤裸”黑洞

　　物理學家認為，每一個黑洞應該都隱藏在所謂的“事件視界”背后。一旦落入事件視界這個邊界，誰都不可能逃出來。但是，自黑洞這個概念首次提出來之后，研究人員就一直在思考，事件視界是否絕對必要。有沒有可能存在一個沒有事件視界的黑洞，即“赤裸的”黑洞？如果存在，赤裸的黑洞將十分危險。因為已知的物理定律在黑洞的事件視界范圍內(nèi)完全不適用，而赤裸的黑洞則連這最后一層的保護屏障都沒有。盡管大多數(shù)理論學家認為黑洞不可能赤裸存在，但11月份發(fā)表的一篇論文提出，可能有一種辦法可以證實這個猜想。技巧在于尋找吸積盤上的差異。吸積盤上的差異可以區(qū)分赤裸黑洞和正常黑洞。

　　黑洞寶庫

　　對于研究黑洞的科學家們而言，今年的圣誕驚喜來得特別早。10月份，LIGO-Virgo引力波天文臺合作團隊發(fā)布了一個全新的目錄，包含2019年4月到9月之間觀測到的數(shù)十種引力波信號。這39個事件包含許多有趣的發(fā)現(xiàn)，比如兩個超大質(zhì)量黑洞并合成一個142倍太陽質(zhì)量的黑洞、一個八倍太陽質(zhì)量黑洞和一個三十倍太陽質(zhì)量黑洞并合帶來罕見的極不對稱并合事件，以及看起來既像小質(zhì)量黑洞又像大型中子星的神秘天體。研究人員對這些數(shù)據(jù)感到非常驚喜。這些數(shù)據(jù)表明，該聯(lián)合設備平均每五天可以捕獲一個新信號。研究人員計劃使用這些數(shù)據(jù)來更好地了解黑洞并合的行為和頻率。