天文学家找到宇宙大爆炸决定性证据? -为什么爆炸 -

沈觉宏 - 2014/3/18 7:46:25

应该探讨为什么爆炸?
为什么宇宙会迅速膨胀?
天文学家找到宇宙大爆炸决定性证据2014年03月18日 01:13 新浪科技微博我有话说(548人参与) 收藏本文

　

　这是利用美国宇航局威尔金森各向异性探测器（WMAP）长达9年时间内积累的数据构建的详尽的宇宙初期全天地图。这张图像中可以看出宇宙微波背景辐射在空间上分布的微小不均一性
　　新浪科技讯北京时间3月18日凌晨消息，据英国路透社报道，天文学家们在北京时间0点左右刚刚宣布他们发现了他们专业领域的“圣杯”——这是时空的涟漪，宇宙大爆炸的回声。
　　引力波是在100年前由爱因斯坦的广义相对论所预言的一种现象，这种现象的发现将最终补上这项人类最伟大智慧成就之一的最后一片缺失的拼图。它将帮助天文学家们理解宇宙如何诞生并演化出星系，恒星，星云以及构成我们已知宇宙的几乎空无一物的广袤空间。
　　哈佛-史密松天体物理台的物理学家，这项研究工作的第一作者约翰·科瓦克(John Kovac在一份声明中表示：“探测到这一信号是当今宇宙学领域最重要的目标之一。”
　　引力波是在宇宙中蔓延的微小的原始波动。天文学家们数十年来一直致力于对这一现象的搜寻，因为这一现象构成了两大重要理论缺失的关键环节。其中一项理论开创了当代科学对于宇宙起源与演化的探究，即爱因斯坦在1916年提出的广义相对论，而另外一项则构成宇宙诞生与演化理论最后环节之一，它就是在上世纪1980年代逐渐发展起来的暴涨理论。138亿年前，在宇宙大爆炸之后的一瞬间，时空的暴涨造就了宇宙的开端——在不到10-34秒的时间里，宇宙迅速膨胀。

　　科学家们利用一架设在南极，名为“BICEP”的望远镜探测到了引力波现象。BICEP即“宇宙泛星系偏震背景成像”的英文缩写。这台设备在南极对天空进行扫描，对一种名为“宇宙微波背景辐射”的现象进行探测，这是一种弥漫整个宇宙的极微弱的辐射信号。它最早是在1964年由位于新泽西州美国贝尔实验室的科学家们发现的。迄今为止，宇宙微波背景辐射(CMB)一直被认为是证明宇宙起源于一次大爆炸事件的最好证据。
　　宇宙微波背景辐射在宇宙大爆炸之后38万年便出现了，到今天，其温度仅高出绝对零度3度。从其诞生之初的等离子体极高温状态，到现在已经冷却到几乎快探测不到的程度。
　　但这种背景辐射并非完全均匀分布。和光线一样，这种宇宙大爆炸残余的辐射也由于与空间中的电子和原子之间的相互作用二存在偏振现象。
　　计算机模型此前已经预测了这种背景辐射应当具备的特殊偏振模式，从而使其能够与宇宙大爆炸之后的暴涨理论相吻合。
　　而此次研究组不仅找到了这种偏振模式，还发现它的强度要比原先预计的更强。
　　研究组成员，明尼苏达大学的克莱姆·派克(Clem Pryke)在声明中表示：“这就像是我们打算在稻草堆里找一根绣花针，但结果却发现了一根撬棍。”(晨风)

沈觉宏 - 2014/3/18 7:53:19

奇特黑洞高速旋转达光速一半：揭示星系成长http://www.sina.com.cn 2014年03月11日 09:16

　　这个遥远的类星体图像是由美国宇航局哈勃空间望远镜以及钱德拉X射线空间望远镜数据合成的。类星体是由中央的超大质量黑洞所驱动的强大辐射源
　　新浪环球地理讯北京时间3月11日消息，据美国国家地理网站报道，科学家们上周三报告称他们观测到一个超高速转动的巨型黑洞，其转速惊人，速度几乎达到光速的一半，造成其周遭的时空剧烈扰动。
　　大多数的星系，包括我们所在的银河系的核心区域都存在一个超大质量黑洞。而此项研究中所涉及的黑洞位于61亿光年之外，其质量约为太阳的2亿倍，从而成为迄今被天文学家观测到其自转情况的距离最远的此类天体。有关这项研究的论文已经发表在近日出版的《自然》杂志上。论文合著者，美国密歇根大学的马克·雷诺兹(Mark Reynolds)说：“它转的就像一个陀螺，非常迅速。”
　　并且，正如美国密西西比大学的天体物理学家艾缪尔·巴蒂(Emanuele Berti)所指出的那样，这个黑洞的距离要比此前所有已经被确定自转情况的星系级黑洞都要远至少4倍。这让它的形成时间更加接近大约130亿年前最初一批星系形成的时代。正因为这个原因，这个快速转动的黑洞引起了研究者们极大的兴趣，因为它将帮助揭示星系，包括我们的银河系在过去的数十亿年间是如何不断壮大的。巴蒂本人并未参与这项研究，但他表示：“有关星系形成的信息就包含在这种超大质量黑洞的自转之中。这就是为何这一成果显得如此有趣的原因。”
　　在这项研究中，研究组考察了源自这一黑洞发出的X射线辐射的光谱偏移情况。这种偏移情况可以反映黑洞的转动状况。雷诺兹表示，这些X射线本身是从正在向黑洞中下落的物质带中发出的，这些物质围绕黑洞附近形成一个高速转动的吸积盘，其转动速度接近光速，其温度极高，并发出剧烈辐射。
　　黑洞美食学
　　一般认为星系核心的超大质量黑洞会通过不断兼并周遭那些规模更小的黑洞，并不断吞噬周期空间的尘埃，气体乃至整个的恒星，从而实现成长。银河系核心位置的黑洞被称作“人马座A*”(Sagittarius A*)，其质量约为太阳的400万倍。一些大型星系核心的黑洞质量则可以达到太阳的数十亿倍。
　　但不管它们多么巨大，它们都是从较小的黑洞开始成长起来的。巴蒂和其他天体物理学家告诉我们，通过考察星系核心的黑洞是平稳或是剧烈的不断成长的过程，可以帮助我们了解围绕它而存在的星系本身的成长过程。巴蒂表示：“如果这种成长过程是混乱的，那么黑洞的转动速度就应该趋向于0。因为那样的话，黑洞会不断发生晃动，在这样的过程中不断消耗动量，最终没有能量继续转动。”
　　而如果星系的成长是平静的，有秩序的，那么随着大量的氢气(还有偶尔出现的小型黑洞)源源不断地落入大型黑洞之中，中央的大型黑洞就会稳步成长，并且由于吸收了吞并物质的角动量，它的转动速度也会越来越快。
　　雷诺兹表示：“我们观测到非常迅速的转动，这代表早期星系的形成过程相对是有序的。”理解这样的过程将有助于我们了解我们自身所在的银河系乃至像太阳这样的恒星的形成过程。
　　寻找类星体
　　类星体星系是宇宙中最强大的辐射源之一，如此次研究的目标RXJ113212 1231。它们核心位置的黑洞发出强大的喷流，形成宇宙中的“灯塔”。
　　雷诺兹表示，天文学家们此番之所以能借助美国宇航局的钱德拉X射线空间望远镜观测到这一类星体的X射线辐射，纯粹是出于幸运。因为那必须要借助引力透镜效应的帮助。
　　巴蒂表示：“这个类星体与引力透镜的视线方向必须完美重叠，这样我们才有可能观测到它。”来自更近距离上的星系实际上扭曲了来自其后方的这个类星体的光线，并将其向着地球观测者的视线方向聚焦——这就是所谓引力透镜效应的原理。
　　研究组现在希望能找到更多的类星体，包括哪些更遥远的成员，并考察其中央黑洞的自转情况，这将加深我们对宇宙早期星系形成环境的认识。(晨风)

沈觉宏 - 2014/3/18 8:00:07

科学探索不能跟名，而应该跟上规律去深入！
---- 左旋研究会

“黑洞之父”霍金否认黑洞
2014年01月27日07:20 深圳商报我有话说(11人参与) 　　【深圳商报讯】据英国媒体1月24日报道，英国著名科学家斯蒂芬·霍金教授再次以其与黑洞有关的理论震惊物理学界。他1月24日在《自然》报道发表的一篇论文中承认，黑洞其实是不存在的，不过“灰洞”的确存在。
　　在这篇名为《黑洞的信息保存与气象预报》的论文中，霍金指出，由于找不到黑洞的边界，因此黑洞是不存在的。黑洞的边界又称“视界”。经典黑洞理论认为，黑洞外的物质和辐射可以通过视界进入黑洞内部，而黑洞内的任何物质和辐射均不能穿出视界。
　　霍金的最新“灰洞”理论认为，物质和能量在被黑洞困住一段时间以后，又会被重新释放到宇宙中。他在论文中承认，自己最初有关视界的认识是有缺陷的，光线其实是可以穿越视界的。当光线逃离黑洞核心时，它的运动就像人在跑步机上奔跑一样，慢慢地通过向外辐射而收缩。
　　 “经典黑洞理论认为，任何物质和辐射都不能逃离黑洞，而量子力学理论表明，能量和信息是可以从黑洞中逃离出来的。”
　　霍金同时指出，对于这种逃离过程的解释需要一个能够将重力和其他基本力成功融合的理论。在过去近一百年间，物理学界没有人曾试图解释这一过程。
　　霍金的主要研究领域是宇宙论和黑洞，他证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理，提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型。