饥饿的黑洞 苗 千 对于人类来说,宇宙中最神秘和危险的天体莫过于黑洞,这种黑暗且沉默的天体会吞没掉接近它的一切。但是天文学家在近几十年里发现,在大型螺旋星系和椭圆星系的中心,大多会存在着一个超大型黑洞,这种质量巨大的黑洞所产生的引力对于维系整个星系的结构起着重要作用。在银河系的中心,就存在着一个名为“SgrA*”的超大型黑洞,这个黑洞如同一个盘踞在银河系最深处的不动声色的巨型怪兽,吞掉一切敢于接近它的天体。 美国天文学家布鲁斯·贝里克和罗伯特·布朗在1974年就发现了SgrA*,但是直到21世纪天文学家才确认了它是一个超大型黑洞的所在。与人们想象中悄无声息的、无法看到的黑洞不同,实际上SgrA*是一个在银河系中非常耀眼的无线电波和红外线发射源。黑洞因为其强大的引力作用,连光线都无法逃脱,因此在理论上黑洞不可能被直接探测到,它只可能向外发射霍金辐射,但在实际上,在SgrA*的周围,受其引力作用,聚集着一层气体云,在这层气体云中包含着数以千亿计的小行星和彗星,这一层气体云在黑洞的周围,它是向银河系各处发射辐射的源头。 在银河系的中心,为什么会出现这种规律性的X射线闪烁,人们现在还不是特别清楚。但是,我们大体上也许可以把银河系中心的SgrA*超大型黑洞和太阳系作一个类比,在围绕着SgrA*超大型黑洞周围的气体云中的小行星或彗星,如果一些天体“不小心”运行到了黑洞周围1.6亿公里以内——这大概就是地球到太阳之间的距离,它们就可能被黑洞强大的引力所产生的“潮汐力”撕裂,从而在死亡前发射出强烈的X射线,这种辐射就会被地球接收到。在太阳系中,大概每三天,就会有一个不慎闯入太阳炽热大气层的小彗星,坠入太阳而毁灭,因此,科学家们猜测,一些小行星和小彗星被SgrA*超大型黑洞所吞没的比率很可能与太阳系摧毁小彗星的比率相似,这也可以解释为什么SgrA*会定期发射出强烈的X射线闪烁。 最近,很多天文学家都在兴奋地等待着一个天文学现象,这个在银河系中心的看似安静的超大型黑洞SgrA*,正准备吃掉一团敢于接近它的炽热的气体云。相比于直径4 400万公里,相当于400万个太阳质量的黑洞SgrA*,这团气体云只有三个地球的质量,相当于一道小菜而已。 超大型黑洞的质量会以怎样的方式增长?坐落在各个大星系中心的超大型黑洞,会不会永久、毫无节制地扩张下去,最终吞噬掉整个星系?SgrA*给了天文学家们一个机会研究这个问题。虽然地球距离SgrA*超大型黑洞有3万光年的距离,在地球上的人们还不用担心会在短时间内被它所吞没,但SgrA*已经是距离地球最近的超大型黑洞,其他相似类型的黑洞都处于其他大型星系的中心,与地球的距离都是地球和SgrA*距离的上百倍。研究SgrA*的演化史,对于研究银河系和其他大型星系的演化史极为重要。 在不久前,天文学家们通过美国航空航天局的NuSTAR望远镜在SgrA*的附近发现了一个脉冲星。这颗最近发现的被命名为PSRJ1745-2900的脉冲星,属于一类比较特殊的脉冲星,也被称为“磁星”,顾名思义它具有极强的磁场,它的磁场强度是地球磁场的100兆倍。通过这颗特殊的脉冲星,天文学家就可以探测在SgrA*超大型黑洞周围的磁场。实际上,在SgrA*超大型黑洞周围的气体云的特性决定了黑洞增长的速度,其中气体云所产生的磁场的性质正是其中最为关键的部分。 天文学家们通过探测了解到,在SgrA*超大型黑洞周围的气体云中,一些被电离的气体产生了强烈的磁场,这个超强磁场阻挡或是减缓了很多黑洞周围的物质被黑洞吸引和吞没,“相比于其他星系中心的黑洞,SgrA*显得非常饥饿”。PSRJ1745-2900脉冲星的发现,使得科学家们对于银河系中心黑洞有了更深的了解,但是要想探测黑洞周围时空更加精确的性质,进而检验广义相对论,这颗脉冲星和它的距离还不够近,天文学家们还需要找到另外一个更加接近黑洞、频率也更加固定的脉冲星作为参考。 (《三联周刊》2013年35期,有删改) 23.下列对文章的概括与分析,不正确的两项是 ( ) A.宇宙中最神秘和危险的天体就是黑洞,因为它会吞噬掉所有的星体,在大型螺旋星系和椭圆星系的中心,大多会存在着一个超大型黑洞。 B.美国的两位天文学家发现银河系的中心存在着一个名为“SgrA*”的超大型黑洞,21世纪得到天文学家的确认。 C.黑洞在理论上不可能被直接探测到,因其具有强大的引力作用,连光线也无法逃脱,只能向外发射霍金辐射。 D.在SgrA*的周围,聚集着一层气体云,其中包含着数以千亿计的小行星和彗星。它是在黑洞的周围、向银河系各处发射辐射的源头。 E.尽管在银河系的中心出现规律性的X射线闪烁的原因尚未明晰,但科学家可以从银河系中心的SgrA*超大型黑洞与太阳系的类比中得到启发。 24.根据全文,简要概括“SgrA*”超大型黑洞的特点。 25.简要回答“饥饿的黑洞”的含义。
饥饿的黑洞
苗 千
对于人类来说,宇宙中最神秘和危险的天体莫过于黑洞,这种黑暗且沉默的天体会吞没掉接近它的一切。但是天文学家在近几十年里发现,在大型螺旋星系和椭圆星系的中心,大多会存在着一个超大型黑洞,这种质量巨大的黑洞所产生的引力对于维系整个星系的结构起着重要作用。在银河系的中心,就存在着一个名为“SgrA*”的超大型黑洞,这个黑洞如同一个盘踞在银河系最深处的不动声色的巨型怪兽,吞掉一切敢于接近它的天体。
美国天文学家布鲁斯·贝里克和罗伯特·布朗在1974年就发现了SgrA*,但是直到21世纪天文学家才确认了它是一个超大型黑洞的所在。与人们想象中悄无声息的、无法看到的黑洞不同,实际上SgrA*是一个在银河系中非常耀眼的无线电波和红外线发射源。黑洞因为其强大的引力作用,连光线都无法逃脱,因此在理论上黑洞不可能被直接探测到,它只可能向外发射霍金辐射,但在实际上,在SgrA*的周围,受其引力作用,聚集着一层气体云,在这层气体云中包含着数以千亿计的小行星和彗星,这一层气体云在黑洞的周围,它是向银河系各处发射辐射的源头。
在银河系的中心,为什么会出现这种规律性的X射线闪烁,人们现在还不是特别清楚。但是,我们大体上也许可以把银河系中心的SgrA*超大型黑洞和太阳系作一个类比,在围绕着SgrA*超大型黑洞周围的气体云中的小行星或彗星,如果一些天体“不小心”运行到了黑洞周围1.6亿公里以内——这大概就是地球到太阳之间的距离,它们就可能被黑洞强大的引力所产生的“潮汐力”撕裂,从而在死亡前发射出强烈的X射线,这种辐射就会被地球接收到。在太阳系中,大概每三天,就会有一个不慎闯入太阳炽热大气层的小彗星,坠入太阳而毁灭,因此,科学家们猜测,一些小行星和小彗星被SgrA*超大型黑洞所吞没的比率很可能与太阳系摧毁小彗星的比率相似,这也可以解释为什么SgrA*会定期发射出强烈的X射线闪烁。
最近,很多天文学家都在兴奋地等待着一个天文学现象,这个在银河系中心的看似安静的超大型黑洞SgrA*,正准备吃掉一团敢于接近它的炽热的气体云。相比于直径4 400万公里,相当于400万个太阳质量的黑洞SgrA*,这团气体云只有三个地球的质量,相当于一道小菜而已。
超大型黑洞的质量会以怎样的方式增长?坐落在各个大星系中心的超大型黑洞,会不会永久、毫无节制地扩张下去,最终吞噬掉整个星系?SgrA*给了天文学家们一个机会研究这个问题。虽然地球距离SgrA*超大型黑洞有3万光年的距离,在地球上的人们还不用担心会在短时间内被它所吞没,但SgrA*已经是距离地球最近的超大型黑洞,其他相似类型的黑洞都处于其他大型星系的中心,与地球的距离都是地球和SgrA*距离的上百倍。研究SgrA*的演化史,对于研究银河系和其他大型星系的演化史极为重要。
在不久前,天文学家们通过美国航空航天局的NuSTAR望远镜在SgrA*的附近发现了一个脉冲星。这颗最近发现的被命名为PSRJ1745-2900的脉冲星,属于一类比较特殊的脉冲星,也被称为“磁星”,顾名思义它具有极强的磁场,它的磁场强度是地球磁场的100兆倍。通过这颗特殊的脉冲星,天文学家就可以探测在SgrA*超大型黑洞周围的磁场。实际上,在SgrA*超大型黑洞周围的气体云的特性决定了黑洞增长的速度,其中气体云所产生的磁场的性质正是其中最为关键的部分。
天文学家们通过探测了解到,在SgrA*超大型黑洞周围的气体云中,一些被电离的气体产生了强烈的磁场,这个超强磁场阻挡或是减缓了很多黑洞周围的物质被黑洞吸引和吞没,“相比于其他星系中心的黑洞,SgrA*显得非常饥饿”。PSRJ1745-2900脉冲星的发现,使得科学家们对于银河系中心黑洞有了更深的了解,但是要想探测黑洞周围时空更加精确的性质,进而检验广义相对论,这颗脉冲星和它的距离还不够近,天文学家们还需要找到另外一个更加接近黑洞、频率也更加固定的脉冲星作为参考。
(《三联周刊》2013年35期,有删改)
23.下列对文章的概括与分析,不正确的两项是 ( )
A.宇宙中最神秘和危险的天体就是黑洞,因为它会吞噬掉所有的星体,在大型螺旋星系和椭圆星系的中心,大多会存在着一个超大型黑洞。
B.美国的两位天文学家发现银河系的中心存在着一个名为“SgrA*”的超大型黑洞,21世纪得到天文学家的确认。
C.黑洞在理论上不可能被直接探测到,因其具有强大的引力作用,连光线也无法逃脱,只能向外发射霍金辐射。
D.在SgrA*的周围,聚集着一层气体云,其中包含着数以千亿计的小行星和彗星。它是在黑洞的周围、向银河系各处发射辐射的源头。
E.尽管在银河系的中心出现规律性的X射线闪烁的原因尚未明晰,但科学家可以从银河系中心的SgrA*超大型黑洞与太阳系的类比中得到启发。
24.根据全文,简要概括“SgrA*”超大型黑洞的特点。
25.简要回答“饥饿的黑洞”的含义。
题目解答
答案
23.AB 解析:A项,“因为它会吞噬掉所有的星体”错,偷换概念,原文为“这种黑暗且沉默的天体会吞没掉接近它的一切”;B项,“美国的两位天文学家发现银河系的中心存在着一个名为‘SgrA*’的超大型黑洞”错,原文并没说银河系的“SgrA*”超大型黑洞是谁发现的。
24.参考答案:宇宙中存在着多个超大型黑洞,(1分)“SgrA*”黑洞对于维系银河系的结构具有重要作用;(2分)SgrA*是一个在银河系中非常耀眼的无线电波和红外线发射源。(2分)
解析:一是分析文章结构,划分段落层次,概括文意;二是以“SgrA*”为对象,整合其相关信息,紧扣“特点”,凸显“超大型黑洞”的本质。
25.参考答案:“饥饿的黑洞”在文中是指银河系中心的“SgrA*”超大型黑洞;(1分)它具有极强的扩张能力,具有极强的吞噬性;(1分)SgrA*超大型黑洞周围的磁场气体云中产生强烈的磁场;(1分)超强磁场阻挡或是减缓了黑洞周围的物质被黑洞吸引和吞没的速度,故“SgrA*”超大型黑洞显得很饥饿。(2分)
解析:一是明晰“饥饿”的形象内涵,从而确定其具体意义;二是凸显“饥饿”特色,表现其极强的“吞噬性”却又受到阻遏的特点。