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问伊森：为什么黑洞会产生如此明亮的类星体？

黑洞是宇宙的一个谜：在空间区域中，很大的质量集中在很小的体积中，甚至引力都无法从其引力中逸出。无论物体在BH事件范围内获得何种能量或速度，它都将永远无法爆发并从外部影响宇宙。

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这就是使我们的读者的问题有趣的原因：
当超大质量黑洞“吞噬”得太多和太快时，它们怎么可能成为类星体？人们会期望所有物质都会被吸收。

这是可以想象得到的最奇怪的现象之一：BH是一种无法避免吸引的物体，它引起了所有观察到的物体中最亮的等级。



类星体是非常有趣的对象，非常有趣，以至于当我们第一次看到它们时，我们并不知道它们是什么。随着射电天文学的发展，我们开始发现这些令人难以置信的明亮的放射源。但是在其他范围内看它们-可见光，X射线，紫外线，红外线，微波-我们什么也没看见。由于某种原因，它们是精确的无线电波源，点状集中源，没有发射任何其他信号。我们称它们为准星体无线电源（QSRS）或类星体。



随着时间的流逝，我们开始发现这些物体的各种有趣特性：

•几乎所有物体都位于很远的地方，其红移超出了我们视野的其他限制。
•无线电范围内的亮度表明，那里发生的事情比我们以前看到的要强大得多。
•对象对我们而言看起来有所不同，具体取决于它们如何面向我们。

结果，我们的观测工具有了很大的改进，以至于我们开始在类星体和其他类别的物体中发现类似的特征：活动的银河核，易爆的物体和磁星。



我们开始意识到这些物体是基于共同的事物：位于银河系中心的超大质量黑洞以某种方式以物质为食，并向太空发射了大量的物质和无线电波。结果，我们的观测取得了如此巨大的进步，以至于我们甚至能够确定这些类星体的家星系，甚至距我们数十亿光年。

但是怎么回事？这些超大质量黑洞如何释放出如此多的能量？他们不应该吸收，吸收所有物质和能量吗？毕竟，这是我们众所周知的BH的特征：它们吸收了所有东西，并且无法逃脱。



尽管确实不可能逃脱它们，但它们“吸纳一切”到底有多真实？这是不对的。插图和可视化效果，包括上面来自NASA的视频，均不正确。实际上，靠近BH附近的事件层与靠近其他任何重力源相同。如果太阳突然被质量为1.99 * 10 30的BH取代，地球和所有其他行星将继续以与现在完全相同的方式在其轨道中运动。

类星体这样做的原因是很大的物体具有将附近物质加速到巨大速度的能力。



物质在BH周围形成一个吸积盘，并在那里加速到一定速度，从而使其在许多频率（包括无线电频率）辐射能量。人们可以看到垂直于吸积盘的相对论射流或加速飞行的物质，这些射流正以相对论速度挣扎。称为blazars的辐射源的方向是这样的，以使其中一个射流对准我们，而其他活动星系的取向则不同。



类星体之所以如此明亮，是因为它们消化的物质被破碎成碎片，然后由于不可抗力而加速了。当物质颗粒相互反应，加热并发出辐射时，它释放出如此多的能量。它们在如此遥远的距离内可见，因为在它们的心脏中，有BH的重量达数亿甚至数十亿，并且它们吸收的物质重达数百万的太阳能。

BH不是空间真空吸尘器。它们是宇宙的“饼干怪兽”，因为它们有大量的潜在食物从嘴里飞过。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN400307/

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