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我来根据我这个业余的天文学爱好者的天文学知识为大家分析下啊:
M87是天文爱好者很熟悉的天体之一。它是一种外观和我们银河系非常不同的星系, 而就以椭圆星系来说,M87也是一个很奇特的星系。 这个星系位在一个称为室女座星系团的星系团之中心,它要比一般的星系要大很多,直径足足有12万光年,比我们的银河系还要大,离我们约有5000万光年远。M87的核心可能有个超大质量的黑洞,因此星系的核心区域会产生高能量的粒子喷流。而且拥有非常大量的球状星团。在这张影像中,这些球状星团是环拱着M87明亮核心的昏暗亮斑。一般来说,椭圆星系所拥有的恒星数量和螺旋星系差不多,不过在外观上,它具有圆浑外貌,这点和扁平的螺旋星系非常不同。除此之外,它们也没有漩臂结构,含有极少量的云气和尘埃。由于M87有一个巨大的喷流,所以受到天文学家特别的关注。
喷流又称宇宙喷流。M87是一个非常活跃的星系 早在1918年,天文学家就已经发现M87是一个很不一般的椭圆星系,他们观测到。从椭圆星系M87的核心向外伸出一条细而直的光束,长度大约达5000光年,就像是M87喷出的一束发光流体。颇为壮观,喷流由此而得名。M87也因此而出名。受到当时观测设备水平的限制,无法对M87的喷流进行更深入细致的观测和研究,但是从此天文学家一直就对M87的喷流牵肠挂肚。始终给予高度的关注20世纪中期射电天文蓬勃发展起来之后。人们在室女座方向发现了一个很强的射电源,命名为室女座A,随后又发现室女座A原来就来自M87和它的喷流,在X射线波段的观测。
天文学家发现M87具有奇异的巨大喷流现象已经很多年了,然而这道起源自M87星系核心的巨大喷流始终存在着M87这巨大的喷流到底是怎么产生的9究竟是什么样的神奇力量能让巨大的喷流长期保持永不消失9虽然这个问题已经争论了许多年,但是直到如今仍然没有得到一个统一的认识。目前比较流行的观点认为,M87的喷流是在一个相当于24亿个太阳质量的巨大黑洞的作用下产生的。这个质量巨大的黑洞就隐藏在这个椭圆星系的核心。 在大质量黑洞强大吸引力的作用下,黑洞周围被撕碎的恒星、气体、尘埃等物质,包括电子与质子,盘旋地掉向黑洞在这个过程当中,物质相互摩擦而产生高热 其中一部分高热物质掉进黑洞,而强大的磁场力把另外一部分物质沿黑洞自转轴的方向抛射出去。形成了一道细长的喷流在这道长达5000光年的喷流里,电子以接近光速的高速度飞行,当它们绕着磁力线运动时,就辐射出我们所见到的蓝色的辉光 整个过程就如同大家所知道的“同步回旋加速器”一样 。天文学家还发现,不仅仅M87,另外还有很多活跃星系的核心也会发出能量极其庞大的射电辐射。或者拥有高能粒子喷流、双瓣射电辐射源等结构 它们的巨大能量源自何方,如上所述,目前,最流行的一种理论解释,就是认为在星系核心有一个超大质量的黑洞,天文学家利用哈勃空间望远镜发现在很多活跃星系的核心附近都拥有一个以高速转动着的气体盘。这个气体盘的旋转速度可以高达每秒数百千米天文学家认为这正是星系核心的黑洞吸食周围物质的表现特征根据气体盘的旋转速度,可以估计出星系核心处的看不见的物质即黑洞的质量,M87核心的黑洞质量大约24亿个太阳质量也是这样估计出来的,除了活跃星系之外,其他星系的核心也有发现黑洞的,但是。这些黑洞的质量要小几个数量级。
而后面提到的NGC4258情况是:1995年,有关科学家与美国史密森尼安天文台合作,使用超长基线电波干涉仪群观测猎犬座NGC4258 星系的中心区域,发现在NGC4258 星系中心仅0.3 光年的区域内,就存在相当太阳质量3600万倍的质量,而且获得了迄今为止最精确的旋转速度。由此,星系中心存在巨大黑洞的可能几乎转瞬间便具有了可能性。
文章的争议就是到底是不是黑洞?因为黑洞无法直接观察,所以所有的证据都是间接通过黑洞影响其他恒星来表现的。(题目不是也考虑这点嘛)
第一,请大家注意全文的主旨,第一段最后讲的很清楚:
A few skeptics have argued that the concentration of mass necessary to explain the speed of the (20)whirling gas is not necessarily a black hole: the concentration in M87 might be a cluster of a billion or so dim stars.
什么意思呢?意思是几个怀疑论者说M87中心很可能不是黑洞。证据是旋转气体的速度云云。事实上,这个怀疑论的看法的确是错误的。而后面的问题是问:如果下面哪个为真,将不利于这个可能的解释? 才常识上讲,当然是能证明这个核心是黑洞而不是其他可能,才是回答所需的。 而唯一能证明黑洞的,就是中心有一个引力巨大的大质量物体,而不是一群恒星。
后面第二段讲的更清楚了,其实也就是证明气体的速度问题不能证明上述怀疑。 说相同的怀疑论调也来自NGC4258.但是 but the notion of such a cluster’s existing in NGC 4258 was severely undermined when astronomers mea- sured the speed of a ring of dust and gas rotating close to the galaxy’s (30)center. From its speed, they calcu- lated that the core’s density is more than 40 times the density estimated for any other galaxy. 从这个速度可以计算出,这个核心的密度比其他正常的星系大40倍。 If the center of NGC 4258 were a star cluster, the (35)stars would be so closely spaced that collisions between individual stars would have long ago torn the cluster apart. 说是如果中心是星团(而不是黑洞)的话,这些恒星会如此地接近(因为空间太小),所以会撕裂所有的(中心这些)恒星;最后导致这个星群的分裂:因为中心崩溃了。star cluster是天文学术语,星团是由十个以上的恒星组成的、被各成员星之间的引力束缚在一起的恒星群。星团又分为疏散星团、球状星团。
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