实验室中的量子氦龙卷风模拟了黑洞扭曲的时空

实验室中的量子氦龙卷风模拟了黑洞扭曲的时空于是，来自诺丁汉大学（UN）、伦敦国王学院和纽卡斯尔大学的研究人员转而研究流体中的漩涡，因为流体中的漩涡在某种程度上可以模拟太空中物质围绕黑洞旋转的方式。特别是，他们决定看看是否能改进联合国黑洞实验室之前发明的一种方法，即在一个特殊设计的水槽中的旋涡可以揭示黑洞周围发生的一种已知的特殊现象，即超光度（superradiance）。(您可以在以下联合国视频中观看该实验）。在这个实验中，他们使用了冷至冰冷的-271°C（-456°F）的超流体氦。超流体是一种粘度接近零的流体。诺丁汉大学数学科学学院的帕特里克-斯万卡拉（PatrikSvancara）是这项研究的第一作者，他介绍说："由于超流体氦的粘度极小，我们能够细致地研究它们与超流体龙卷风的相互作用，并将研究结果与我们自己的理论预测进行比较。"在超流体氦被冷却到的温度下，它开始表现出量子特性，这可能导致它变得不稳定。不过，一个定制的腔室让研究小组得以控制住流体，减轻了量子效应。斯万卡拉说："超流体氦含有被称为量子漩涡的微小物体，它们往往会相互扩散。在我们的装置中，我们成功地将数万个这样的量子限制在一个类似小型龙卷风的紧凑物体中，实现了量子流体领域中强度破纪录的涡流。"通过测量这种超冷超流体表面的波动力学，研究小组得出结论，该系统模仿了与旋转黑洞附近相同的引力条件。希望这一装置能帮助研究小组进一步深入了解黑洞，尽管不断有发现，但黑洞对天体物理学家来说仍有许多谜团。"早在2017年，当我们在最初的模拟实验中首次观测到黑洞物理的清晰特征时，这对于理解一些奇异现象来说是一个突破性的时刻，而这些现象往往是具有挑战性的，甚至是不可能研究的，"黑洞实验室的工作负责人西尔克-魏因富特纳（SilkeWeinfurtner）说。"现在，通过更复杂的实验，我们将这项研究提升到了一个新的水平，最终可以预测量子场在天体物理黑洞周围的弯曲时空中的行为方式。"这项研究发表在《自然》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424540.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1424540.htm

新模型模拟出碰撞的黑洞在时空结构中发出的涟漪

新模型模拟出碰撞的黑洞在时空结构中发出的涟漪这个新模型很重要，因为它最终为科学家们提供了一种方法来准确测量这些波纹在穿越时空时如何相互作用。能够更清晰地呈现出黑洞碰撞如何产生这些波纹的画面，也可以让科学家对碰撞本身有更多了解。科学家们计划使用引力波探测器，如激光干涉仪引力波观测站（LIGO）来研究这些黑洞碰撞产生的波纹事件。以前的模型总是依赖于线性数学，而从未研究过波浪如何相互影响。不过，通过用新的模型来观察，我们终于可以更好地理解碰撞的黑洞。模拟中的碰撞黑洞图片来源：美国宇航局戈达德空间站、美国宇航局戈达德太空飞行中心/YouTube这个新模型的基础是由模拟极限时空（SXS）团队创建的。这个程序是在一台超级计算机上运行的，它模拟碰撞的黑洞，以更好地研究合并产生的涟漪。这使科学家们能够更深入地挖掘，揭示出科学家在其他方面没有发现的非线性效应。研究人员最大的希望是，新的发现将有助于为下一代的引力波探测器铺平道路。此外，这样做将使我们能够扩大对碰撞黑洞的理解，以及这些大规模的合并实际上如何影响我们宇宙的基础。此外，它将帮助我们确定广义相对论是否是黑洞的正确引力理论。黑洞也在教给科学家更多关于宇宙如何膨胀的知识，有些人甚至认为，这些宇宙之谜可能是外星人创造的巨大的量子数据超级计算机。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345989.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345989.htm

“流浪黑洞”：研究人员发现潜在的超大质量黑洞在太空中独自旅行

“流浪黑洞”：研究人员发现潜在的超大质量黑洞在太空中独自旅行这项"偶然"的发现在一份发表在《天体物理学杂志》上的研究中得到了描述，来自美国、加拿大和澳大利亚的研究人员对"失控的超大质量黑洞"与环银河系介质（CGM）的相互作用如何在身后留下受冲击的气体和年轻恒星的形成进行了解释。CGM是一种热的等离子体形成（这里的"热"是指100,000到10,000,000开尔文度），据信存在于星系之间的空间，承载着当前宇宙中包含的所有重子"正常物质"的40-50%。同时，超大质量黑洞通常在几乎每一个像我们自己的银河系这样的大星系的中心用尘埃和能量喂养自己。在他们的论文中，研究人员对一个SMBH如何能够离开其星系中心开始在宇宙中游荡提供了一些解释。论文解释说，当一对星系合并时，位于其中心的两个SMBH会形成一个双星系统，两个极端的物体会围绕新形成的引力中心运行数十亿年。如果第三个SMBH进入该系统，新的复杂的相互作用可能导致弹弓效应，通过这种效应，其中一个黑洞核心被"弹"出并被送往外太空，并且即使没有第三个SMBH，星系的合并也可能足够剧烈和极端，最终将两个SMBH核中的一个踢出去。研究人员承认，用哈勃太空望远镜观察到的气体和新星的踪迹可能有其他解释。然而，根据之前关于该主题的少量论文，他们认为一个流浪的SMBH可能是观察到的现象的最佳理论。研究人员说，这种研究也将从"进一步的理论工作"中受益。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345423.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345423.htm

研究人员新发现18起黑洞吞噬恒星事件

研究人员新发现18起黑洞吞噬恒星事件美国麻省理工学院近日发布公报说，该校研究人员领衔的团队在距地球6亿光年范围内新发现了18起黑洞吞噬恒星的潮汐瓦解事件，使附近宇宙空间中已知的这类事件数量增加了一倍多。相关论文发表在新一期美国《天体物理学杂志》上。新华社报道，潮汐瓦解事件（Tidaldisruptionevent）是宇宙中一种高能爆发现象，即恒星距离超大质量黑洞过近时，被黑洞产生的潮汐力吸入并撕裂的事件。当黑洞享用“恒星盛宴”时，会在电磁波谱多个波段释放巨大能量。此前，科学家主要通过在可见光和X射线波段寻找具有典型特征的爆发来探测潮汐瓦解事件，并已经在地球附近的宇宙中发现十几起这类事件。这项新研究利用红外观测数据从星系中找到更多这类事件。研究人员对美国广域红外线巡天探测卫星所获的观测数据进行了分析，利用特定算法识别出来自约1000个星系的红外爆发信号，这些星系分布在距地球六亿光年范围内。随后，研究人员放大了上述每个星系的红外爆发信号，从中寻找符合潮汐瓦解事件特征的红外辐射模式，最终发现18个清晰的潮汐瓦解事件信号。研究人员说，新发现有助于解答关于潮汐瓦解事件研究的几个关键问题。过去，潮汐瓦解事件大多在所谓的“星暴后星系”中观测到，这是一类曾因大量恒星形成而“光芒四射”但之后已冷却下来的罕见星系。这项新研究在尘埃星系等其他类型的星系中发现了潮汐瓦解事件，表明黑洞可以吞噬一系列星系中的恒星，而不仅仅是“星暴后星系”中的恒星。研究结果还解释了“能量缺失”问题。物理学家曾从理论上预测，潮汐瓦解事件辐射的能量应比实际观测到的更多。该研究认为，如果潮汐瓦解事件发生在尘埃星系中，或许可以解释这种能量差异。尘埃不仅可以吸收可见光和X射线，还可以吸收极紫外波段辐射，其吸收的能量相当于预测的“缺失能量”。此外，研究人员将新发现的潮汐瓦解事件与此前观测结果结合起来估计，一个星系大约平均每五万年就会经历一次黑洞吞噬恒星的潮汐瓦解事件。2024年2月6日3:29PM

黑洞暴力撕裂一颗恒星 释放出罕见的发光物质流

黑洞暴力撕裂一颗恒星释放出罕见的发光物质流潮汐破坏事件（TDE）的插图斯温伯恩大学教授杰夫-库克（JeffCooke）也是ARC卓越引力波发现中心（OzGrav）的首席研究员，他是该研究小组的关键成员。Cooke教授说："被黑洞的引力潮汐力真正撕碎的恒星帮助我们更好地了解宇宙中存在的东西。这些观察帮助我们探索地球上无法创造的极端物理学和能量。"当一颗恒星离超大质量黑洞太近时，这颗恒星会被潮汐力猛烈地撕碎，碎片被卷入黑洞的轨道，最终被黑洞完全吞噬。在极其罕见的情况下--只有大约百分之一的时间--这些所谓的潮汐破坏事件（TDE）也会发射出几乎以光速移动的发光物质喷流。这项工作的共同主要作者，马里兰大学的IgorAndreoni博士和明尼苏达大学的MichaelCoughlin助理教授，以及一个国际团队，观察到了有史以来最明亮的TDE之一。他们测量到它在85亿光年之外，或者说在可观测宇宙的一半以上。这个事件被正式命名为"AT2022cmc"，据信它位于一个星系的中心，而这个星系由于过远和过暗目前还不可见。未来的空间观测可能会在AT2022cmc最终消逝时揭开星系的面纱。为什么有些TDE会发射喷气，而其他TDE似乎没有，这仍然是一个谜。从他们的观测中，研究人员得出结论，与AT2022cmc和其他类似喷射的TDE相关的黑洞可能正在快速旋转。这表明，快速的黑洞旋转可能是喷流发射的一个必要因素--这一想法使研究人员更接近于理解这些位于宇宙外围的神秘物体。超过20台在各种波长下运行的望远镜是这项研究的一部分。这些望远镜包括最初发现该天体的加州兹威基瞬变设施、太空和国际空间站的X射线望远镜、澳大利亚、美国、印度和法国阿尔卑斯山的射电/毫米望远镜，以及智利、加那利群岛和美国的光学/红外望远镜，包括夏威夷的W.M.凯克天文台。斯威本大学博士后研究员JielaiZhang是这项研究的共同作者，他说国际合作对这项发现至关重要。"尽管夜空可能看起来很宁静，但望远镜显示，宇宙中充满了神秘的、爆炸性的、转瞬即逝的事件等待着我们去发现。通过OzGrav和斯威本大学的国际研究合作，我们很自豪能够做出像这样有意义的发现，"她说。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339325.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1339325.htm

研究人员在实验室中培育出高效“僵尸真菌”

研究人员在实验室中培育出高效“僵尸真菌”据NewAtlas报道，虫草真菌已经进化出一种可怕的能力，可以“劫持”昆虫的身体--但它也被研究为一系列令人印象深刻的潜在药用效果。研究人员已经找到了一种方法，可以将其关键化学物质的产量提高100倍。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1329195.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1329195.htm