释放能量是太阳10000亿倍,神秘天体曾困扰科学界近半个世纪

在人类探索宇宙这数百年的时间里,无数未解之谜犹如雨后春笋般冒出,但随着科技水平和理论认知的不断进步,这些未解之谜统统被斩落马下,露出了自己最本质的一面,比如曾经困扰科学界近百年的——类星体之谜。

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为什么用“曾经”这个词呢?因为最开始科学家们认为它是一种恒星,但后面的观察中发现它异常之处非常多,绝对不可能是恒星,所以给它起了“类星体”这个名称,即类似恒星天体。

按照人类目前的认知,恒星光度虽然能够很高,但也不是没有上限的,因为无论什么情况下的恒星,其自身的质量最多也就是太阳的300倍左右,哪怕超过了这个阈值,一旦聚变开始也会迅速消耗掉多余的质量,回到太阳300倍质量左右。

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目前,人类在宇宙中发现的光度最高的恒星是“R136a1”,它的质量约是太阳的315倍,光度是太阳的870万倍。

它似乎已经是整个宇宙中最亮的恒星了,但凡事总有例外。上世纪60年代,有不少天文学家在宇宙中观测到了一些奇怪的天体。

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这些天体奇怪的地方在于,它们的光谱和人类所有已知元素都不匹配。光谱在天文探索中是非常重要的工具,通过对光谱的分析能够知道那遥不可及的天体中有哪些元素。

这些奇怪的天体虽然具有强烈的发射线,但并没有任何一种元素与之相对应。为什么会出现这种情况?是元素周期表不够完善,还是宇宙中存在和人类认知完全不同的物理世界呢?

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在最初的两个类星体——3C48和3C273被发现之后,天文学家马尔滕·施密特(Maarten Schmidt)经过数周的深入思考提出了一个观点:这些奇怪天体发出的光并不是人类不了解的未知元素,而是因为它们距离地球非常遥远。

由于宇宙一直在膨胀,因此离地球越远的光源远离我们越快,光是一种电磁波,相对运动会对它造成频率上的变化,靠近我们称为“蓝移”,远离我们称为“红移”。

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一个简单的例子,如果一个黄绿色的光高速向我们靠近,那么我们看到的光就是蓝光,反之则是红光。

3C48和3C273就是因为距离我们太过遥远且速度极快,光谱上显现出的颜色实在太红了,这才让科学家产生了错误的判断。

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那么3C48和3C273离我们有多远呢?经过计算,3C273距离地球大约有20亿光年,而3C48距离地球足足有40多亿光年。

要知道,首次观测到类星体存在的时候,人类对于宇宙的认知仅仅局限于银河系,而银河系是否就是整个宇宙,仍然是科学家们争论的焦点。

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银河系的直径在20万光年左右,它和3C273之间的距离差直接达到了自身直径的1万倍,这是多么惊人的距离。

但最惊人并不是夸张的距离尺度,而是它明明距离地球这么远却能够被我们观测到。

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通过计算这类星体的亮度,科学家惊愕地发现它们亮得可怕,释放出的能量能够达到太阳能量的10000亿倍。如果将它放在距离地球32.6光年的位置,我们甚至能够在天空看到两个太阳。

还记得前文提到的内容吗?恒星的亮度极限差不多是太阳的870万倍,但类星体的亮度明显远远超过了这个阈值,为什么会出现这种情况呢?

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其实这两个类星体还不是最惊人的,随着观测技术和手段的进步,科学家们又发现了许多类似天体,其中一些天体释放出的能量甚至超过了整个银河系,因而成了天文界让人困惑的谜团之一。

当然,现在我们已经知道这种奇怪的天体究竟是什么了,它们其实是正在被大质量黑洞吞噬的大星系。

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在黑洞巨大引力的牵动下,星系中的物质以超高的速度摩擦,释放出巨大的能量,成为了我们所观察到的、不符合常理的“宇宙怪物”。

其实基于这个事实,还能引申出一个颠覆认知的观点——宇宙中大部分辐射来自黑洞,可以说是黑洞照亮了整个宇宙。

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页面更新:2024-02-28

标签:天体   类星体   太阳   光度   科学界   银河系   光谱   恒星   黑洞   认知   困扰   能量   宇宙   元素   奇怪

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