人类是地球上最有智慧的生命，随着人类科技的不断进步，人类对世界的了解也越来越多，现在我们知道地球是太阳系中的一颗行星，地球每时每刻都在自转和公转，自转一圈的时间大约是24小时，也就是我们所说的一天，公转一圈的时间大约是365天，也就是我们所说的一年，那么为什么地球会自转和公转呢？著名的物理学家牛顿告诉我们，任何有质量的物体都是有引力的，质量越大的物体它的引力就越大，如果按照牛顿的说法来看，那么在太阳系中太阳的质量就是最大的。科学家根据计算得出，太阳的质量占到了太阳系总质量的百分之99.86，剩下的八大行星和其它物质加起来的总质量占到了太阳系总质量的百分之0.14，由于太阳的质量最大，所以它的引力也是最强大，强大的引力会将八大行星和其它物质吸过来，而八大行星为了能够不掉进太阳里面，只能够选择自转和公转，自转和公转能够产生离心力，离心力和太阳的引力相互平衡，所以八大行星和其它物质能够稳定的围绕太阳转动。地球自转一圈的时间大约是24小时，也就是说地球正面朝太阳的时候就是白天，背面就是晚上，由于地球不停地自转，所以白天和黑夜也在不断的交替，虽然很多人觉得，白天和黑夜都是非常正常的自然现象，但是在1832年的时候，德国著名的物理学家海英因里希.奥伯斯指出，如果宇宙是恒定不变的，那么按照光在宇宙中的传播速度，无论是从哪个地方发出的光，都应该能够照射到地球上，所以海英因里希.奥伯斯认为，夜晚不应该是黑的。现在我们知道，在宇宙中恒星的数量非常多，就拿我们的银河系来说，根据科学家的计算我们能够知道，在银河系中大约有1000亿颗恒星，400多亿颗行星，恒星在宇宙中每时每刻都在释放光和热，光速大约是每秒30万千米，按照这个速度，那么当地球背向太阳的一面，应该会接收到来自其它恒星发出的光，所以就不应该存在白天和黑夜，应该都是白天才对，那么为什么地球上会出现黑夜呢？海英因里希.奥伯斯曾经也试图解释这一切，他认为可能是因为宇宙中存在很多星际尘埃，这些星际尘埃将光挡住了，所以这些光才没有照射到地球上，虽然海英因里希.奥伯斯的解释看上去很有道理，但是根据爱因斯坦的质能守恒定律我们能够知道，能量和物质之间是可以相互转换的，如果光线被星际尘埃挡住了，那么光应该会发生折射或者是反射，而我们在宇宙中却没有看到这种现象，这说明这些光并不是被宇宙尘埃挡住了，那么真相到底是什么呢？为了寻找答案，科学家也做了很多努力。直到20世纪初的时候，美国物理学家埃德文.哈勃在观测仙女座星系时，发现仙女座星系中的光谱出现了红移现象，这个现象意味着这些星系正在远离我们，看到这个现象之后，埃德文.哈勃提出了一个大胆的猜想，那就是宇宙还在膨胀当中，这个观点提出来之后，很多科学家都感到非常惊讶，于是各国的科学家纷纷对星系进行了观测，最后发现埃德文.哈勃的这个理论是对的，这说明我们的宇宙确实在膨胀。现代科学家认为，宇宙诞生于138亿年前，在138亿年前，有一颗奇点发生爆炸，爆炸之后宇宙快速地向四周扩散。经过138亿年的时间，宇宙才形成了我们现在看到的样子，如今宇宙还在膨胀，而且膨胀的速度已经超过了光速，宇宙膨胀的理论不仅仅让人类对宇宙有了新的认识，而且还完美的解释了夜空为什么是黑的，因为宇宙膨胀的速度比光速快，所以其它恒星发出的光并不能够飞到地球上，而地球只能够接收到太阳发出的光和热，所以当地球背向太阳的时候，背面就是夜晚。可能很多人看到这里会产生一个疑问，就是宇宙会膨胀到什么时候？目前科学家也不知道宇宙会膨胀到什么时候，而且宇宙膨胀对于人类来说并不是一个好消息，为什么这么说呢？因为人类走出地球之后，最想知道的答案是宇宙到底有多大？如果宇宙一直膨胀下去，那么人类可能永远都没有办法知道宇宙到底有多大，而且人类可能还会被困死在银河系内，曾经科学家观测到银河系的直径大约是10万光年，而现在银河系的直径已经扩大到20万光年了，未来随着宇宙不断的膨胀， 银河系的直径还会变得越来越大。就算人类以后的科技非常发达，我们也无法飞出银河系，著名的物理学家爱因斯坦曾经说过，任何有质量的物体它的飞行速度都不能够达到光速，最快也只能够无限接近光速，如果按照这个理论来看的话，那么人类最快的速度只能够达到亚光速飞行，亚光速飞行飞出太阳系是没有问题，但是想要飞出银河系基本上是不可能的，而银河系在宇宙中只是一个小星系，在银河系的外面还有本星系群，本星系群的外面还有室女座超星系团，室女座超星系团的外面还有更大的星系。如果人类没有办法飞出银河系的话，那么人类永远也解不开宇宙的奥秘，目前人类能够观测到的宇宙直径大约是930亿光年，这个范围可能对于宇宙来说就是一个小范围，宇宙到底有多大？现在科学家也在探索当中，目前人类最大的阻碍就是速度，只要人类的飞行速度得到提升，我们才有机会探索宇宙更多的奥秘，所以人类现在应该想办法提升飞行速度，小编认为，人类是地球上最有智慧的生命，未来随着人类科技的发展，说不定我们能够找到提升飞行速度的办法，到时候飞出太阳系就不成问题了，对此，大家有什么想说的呢？
时间感：完成一件事的第一要素——泰美克
时间感，名词，在心理学上解释为人类的时间认知。时间难以定义，对于我们真正起作用的，是时间感。
我想我不大可能在这个系列里讨论关于时间这个概念，因为我到今天也并不知道时间究竟是什么。是的确存在一种叫做时间子的微粒呢，还是熵变化的方向呢，还是纯粹的一种心理感受？我很难在其中做出判断。但时间感我们可以讨论，我们对时间的感知决定了我们如何看待事物，决定了我们做事的方式，这对于我们的现实生活有很大意义。
最简单的例子是拖延症，拖延症患者的时间感可能很糟糕，一方面时间的流逝增加了他们的紧迫感，但在另一方面却又无法激发起他们的行动欲。在这种纠结之中，他们又开始幻想自己可以在时限到来之前的极短时间内完成任务。最后，他们仿佛被禁锢在表盘上的某个格子里，绝望地看着表针慢慢逼近，一动不能动地等待着它碾压而至。
我自己则在另一个荒谬的反面：对时间流逝无感。对于我来说，明天一定要办什么事，见什么人会带来某种紧张不安，但是我对自己年岁的流逝却毫无知觉，经常觉得自己时间还多，一切都不用那么着急。许多发生在十几二十年前的事情，我会认为是在五六年前。最近有一次不知道是因为什么考虑，我兴致勃勃地弯腰用手去够自己的脚尖，当腰部传来剧烈疼痛的时候，我才意识到我距离自己的二十岁已经二十五年了，那个能轻易够到脚尖的人不是现在的我。
每个人在时间感上都可能存在某种认知偏差。我知道我也有，但我宁可像现在这样，免得随时在耳边听到秒针咔嚓作响的声音，那样会让自己过度焦虑。在我看来，人类发明了“小时”这种计时单位尚可忍受，但是“秒”的出现直接就应该算作是一种心理创伤。时间划分得越细，自然也就越精确，那么人们受到时间的束缚也就越厉害。如果时间有弹性，误差还很大，那么我们也就能活得更自如一些。一分钟做三个零件，和20秒做一个零件，完全是两种心理感受。前者你感觉自己拥有整整一分钟，而后者则让人感觉到20秒的急迫。
除了心理感受上的差异，精确的计时还带来另外一重负面影响，那就是造成人的焦躁。计时单位越小，也就越精确，同时意味着变化越快。我们可以想象一个挂钟，时针12小时才转一圈。但如果它上面有一根百分之一秒的针，那么这个挂钟会立即变成电风扇。以秒计时的人要比以分钟计时的人更急迫，更希望事情能够快速完成。这样的心态，就会很容易造成时间感的剥夺。
所有事情都需要时间，洗澡有洗澡的时间，吃饭有吃饭的时间，种花有种花的时间，养孩子可能需要十几二十年的漫长时间，才能最终完成。但我们都太焦虑了，恨不得什么事情都要提速，都要快速完成。我二十多岁的时候，听到人们讨论最多的是如何在三十岁前拥有一百万人民币。而等我到了四十多岁的时候，媒体上已经在讨论一个七八岁的学童是如何赢得上千万的收入，而且是美金。十几岁的中学生如何拥有自己的企业，成为投资人疯抢的年轻CEO。有些时候我忍不住去想，是不是自己也得吃点化肥，否则个人发育速度实在是有点惭愧。
但是，如果你在家炖过肉的话就知道，一旦选定炖肉方式，时间是省不掉的。你可以选择高压锅，但高压锅不能在1分钟内炖熟。你也可以选择砂锅，接下来的一两个小时里，无论你怎么揭开锅盖看，时间也不会提前一秒，甚至反而因此变得更久。时间非得要那么一点点流逝掉，流逝到某个数字，肉才能炖成。完成一件事情，最首要的因素就是有清晰的时间感。
知道需要炖两小时，那么在时间到来之前，人就不会感到焦虑不安。你知道就得花两小时，自己唯一能做的事情就是等待。拥有这种认知，人自然就有了耐心和镇定。我不认为耐心是某种美好性格，耐心就是有准确的时间感，知道事物变化的次序和所需要的时间，最重要的，是不去幻想。
在人生中总有人对你手头正在进行的事情提出建议，问你为什么不去做另外一件事情。你问他们为什么，他们回答说因为那样才快。你手头的事情当真就慢么？怕未必见得。如果我们经历太多次事情的发端、发展、壮大、全盛一直到衰败的全过程，那我们就会知道时间在整个过程中的流速不是均匀的。发展到壮大之间可能有很长一段时间，甚至无法观察到任何变化。而壮大到全盛之间，又可能快到让人猝不及防。那么，所谓的更快，指的究竟是什么呢？是整体更快，还是在某个阶段更快？或者我们还可以这样问，谁比谁快这种比较，是在比较同一阶段么？
拥有时间感，那么就会清楚地知道自己正处于什么阶段，相对来说也就耐心很多。没有时间感，那么就会很容易地把人生下成跳棋，不断从一处蹦到另外一处，不断找寻所谓更快的路径。但是那么多年下来，似乎笨一点，耐心一点的人要走得更远。而那些下跳棋的人虽然一开始看起来很快，一路上奔向更快，但少有人能走到结局。因为他们不肯给事物和事情时间，事物和事情同样也不肯回报他们时间。
所以我总是不厌其烦地劝说别人去阳台上种花，下厨房做饭。这些都是和远大前程没有任何直接关系的事情，但我坚持认为，如果一个人从一颗种子开始观察，耐心地看着它最后如何开放，那么他多少会感受到一点时间的伟力，以及这种伟力如何作用在事物上，以一种怎样的节奏和次序发生效用。除了收获一盆花、一道菜，在这个过程中能够有效地缓解人们内心中的焦躁之情，打消那些一夜绽放的幻想，从而获得正确的时间感。
这种时间感是一个人对事物变化所需时间的正确认知，对于治疗焦虑、狂躁、妄想有很大的帮助，对于培养耐心、勇气和毅力也有很大的帮助。使人可以安定在此刻，清楚地认知到自己的位置，内心更少受到外界的扰动和诱惑。相反，如果认为时间就是可以压缩，就是存在快速路，那么内心很难获得那种笃定自信的安宁，总是会陷入到毫无必要的焦虑中去。时间并非只是存在于计时器上，真正的时间蕴藏在事物内部。所谓人生阅历，就是从事物内部发现时间的存在，发现对应的节奏，这样就可以把钟表放在一边，留着给那些满头大汗急需电风扇的人。
时间感，名词，在心理学上解释为人类的时间认知。时间难以定义，对于我们真正起作用的，是时间感。
我想我不大可能在这个系列里讨论关于时间这个概念，因为我到今天也并不知道时间究竟是什么。是的确存在一种叫做时间子的微粒呢，还是熵变化的方向呢，还是纯粹的一种心理感受？我很难在其中做出判断。但时间感我们可以讨论，我们对时间的感知决定了我们如何看待事物，决定了我们做事的方式，这对于我们的现实生活有很大意义。
最简单的例子是拖延症，拖延症患者的时间感可能很糟糕，一方面时间的流逝增加了他们的紧迫感，但在另一方面却又无法激发起他们的行动欲。在这种纠结之中，他们又开始幻想自己可以在时限到来之前的极短时间内完成任务。最后，他们仿佛被禁锢在表盘上的某个格子里，绝望地看着表针慢慢逼近，一动不能动地等待着它碾压而至。
我自己则在另一个荒谬的反面：对时间流逝无感。对于我来说，明天一定要办什么事，见什么人会带来某种紧张不安，但是我对自己年岁的流逝却毫无知觉，经常觉得自己时间还多，一切都不用那么着急。许多发生在十几二十年前的事情，我会认为是在五六年前。最近有一次不知道是因为什么考虑，我兴致勃勃地弯腰用手去够自己的脚尖，当腰部传来剧烈疼痛的时候，我才意识到我距离自己的二十岁已经二十五年了，那个能轻易够到脚尖的人不是现在的我。
每个人在时间感上都可能存在某种认知偏差。我知道我也有，但我宁可像现在这样，免得随时在耳边听到秒针咔嚓作响的声音，那样会让自己过度焦虑。在我看来，人类发明了“小时”这种计时单位尚可忍受，但是“秒”的出现直接就应该算作是一种心理创伤。时间划分得越细，自然也就越精确，那么人们受到时间的束缚也就越厉害。如果时间有弹性，误差还很大，那么我们也就能活得更自如一些。一分钟做三个零件，和20秒做一个零件，完全是两种心理感受。前者你感觉自己拥有整整一分钟，而后者则让人感觉到20秒的急迫。
除了心理感受上的差异，精确的计时还带来另外一重负面影响，那就是造成人的焦躁。计时单位越小，也就越精确，同时意味着变化越快。我们可以想象一个挂钟，时针12小时才转一圈。但如果它上面有一根百分之一秒的针，那么这个挂钟会立即变成电风扇。以秒计时的人要比以分钟计时的人更急迫，更希望事情能够快速完成。这样的心态，就会很容易造成时间感的剥夺。
所有事情都需要时间，洗澡有洗澡的时间，吃饭有吃饭的时间，种花有种花的时间，养孩子可能需要十几二十年的漫长时间，才能最终完成。但我们都太焦虑了，恨不得什么事情都要提速，都要快速完成。我二十多岁的时候，听到人们讨论最多的是如何在三十岁前拥有一百万人民币。而等我到了四十多岁的时候，媒体上已经在讨论一个七八岁的学童是如何赢得上千万的收入，而且是美金。十几岁的中学生如何拥有自己的企业，成为投资人疯抢的年轻CEO。有些时候我忍不住去想，是不是自己也得吃点化肥，否则个人发育速度实在是有点惭愧。
但是，如果你在家炖过肉的话就知道，一旦选定炖肉方式，时间是省不掉的。你可以选择高压锅，但高压锅不能在1分钟内炖熟。你也可以选择砂锅，接下来的一两个小时里，无论你怎么揭开锅盖看，时间也不会提前一秒，甚至反而因此变得更久。时间非得要那么一点点流逝掉，流逝到某个数字，肉才能炖成。完成一件事情，最首要的因素就是有清晰的时间感。
知道需要炖两小时，那么在时间到来之前，人就不会感到焦虑不安。你知道就得花两小时，自己唯一能做的事情就是等待。拥有这种认知，人自然就有了耐心和镇定。我不认为耐心是某种美好性格，耐心就是有准确的时间感，知道事物变化的次序和所需要的时间，最重要的，是不去幻想。
在人生中总有人对你手头正在进行的事情提出建议，问你为什么不去做另外一件事情。你问他们为什么，他们回答说因为那样才快。你手头的事情当真就慢么？怕未必见得。如果我们经历太多次事情的发端、发展、壮大、全盛一直到衰败的全过程，那我们就会知道时间在整个过程中的流速不是均匀的。发展到壮大之间可能有很长一段时间，甚至无法观察到任何变化。而壮大到全盛之间，又可能快到让人猝不及防。那么，所谓的更快，指的究竟是什么呢？是整体更快，还是在某个阶段更快？或者我们还可以这样问，谁比谁快这种比较，是在比较同一阶段么？
拥有时间感，那么就会清楚地知道自己正处于什么阶段，相对来说也就耐心很多。没有时间感，那么就会很容易地把人生下成跳棋，不断从一处蹦到另外一处，不断找寻所谓更快的路径。但是那么多年下来，似乎笨一点，耐心一点的人要走得更远。而那些下跳棋的人虽然一开始看起来很快，一路上奔向更快，但少有人能走到结局。因为他们不肯给事物和事情时间，事物和事情同样也不肯回报他们时间。
所以我总是不厌其烦地劝说别人去阳台上种花，下厨房做饭。这些都是和远大前程没有任何直接关系的事情，但我坚持认为，如果一个人从一颗种子开始观察，耐心地看着它最后如何开放，那么他多少会感受到一点时间的伟力，以及这种伟力如何作用在事物上，以一种怎样的节奏和次序发生效用。除了收获一盆花、一道菜，在这个过程中能够有效地缓解人们内心中的焦躁之情，打消那些一夜绽放的幻想，从而获得正确的时间感。
这种时间感是一个人对事物变化所需时间的正确认知，对于治疗焦虑、狂躁、妄想有很大的帮助，对于培养耐心、勇气和毅力也有很大的帮助。使人可以安定在此刻，清楚地认知到自己的位置，内心更少受到外界的扰动和诱惑。相反，如果认为时间就是可以压缩，就是存在快速路，那么内心很难获得那种笃定自信的安宁，总是会陷入到毫无必要的焦虑中去。时间并非只是存在于计时器上，真正的时间蕴藏在事物内部。所谓人生阅历，就是从事物内部发现时间的存在，发现对应的节奏，这样就可以把钟表放在一边，留着给那些满头大汗急需电风扇的人。
俩黑洞“掐架”会殃及池鱼吗#宇宙##黑洞#
NGC 7727距离地球很近，且双黑洞的距离正好处于最终通过引力波辐射而损失轨道角动量形成双黑洞并合之前的阶段，这个阶段对研究超大质量双黑洞系统演化至关重要，为科学家提供了一个研究超大质量双黑洞系统的绝佳机会。
茫茫宇宙，布满了无数星系与黑洞。它们是自得其乐、相安无事，还是暗自较量、剑拔弩张？
近日，有科学家发现，在距离地球约8900万光年的宝瓶座NGC 7727星系中心，隐藏着一对即将并合的超大质量黑洞。在华中科技大学物理学院教授雷卫华看来，这意味着，一场“宇宙车祸”在所难免，“伤亡”情况如何，可能需要亿万年的时间来观测。
超大质量双黑洞系统源于星系“碰撞”
“就像同星系中两颗恒星会发生并合一样，星系团中星系发生‘碰撞’的概率也很高。”雷卫华说，两个天体相互碰撞的概率与它们分布的密集程度有关，可以用两个天体的平均距离与天体直径的比值来反映，比值越大则分布越稀疏，发生碰撞的概率就越小。
雷卫华介绍，对于太阳系内的行星而言，这个比值约为10万，银河系中恒星的这一比值约为百万，而星系团内星系之间的平均距离大约仅是星系直径的几十倍，相对而言分布更为密集，相互碰撞的概率更高。所以，星系相互碰撞在宇宙中十分普遍。
科学观测表明，很多星系中心都“藏匿”有百万到百亿倍太阳质量的超大质量黑洞。如通过观测银河系中心数十颗恒星的运动，利用恒星动力学方法，科学家测定银心中存在一颗约400万倍太阳质量的黑洞。
“越来越多的证据表明，每个星系中心都可能隐藏着一个超大质量黑洞。”雷卫华表示，早在2017年，天文学家便利用事件视界望远镜，首次拍摄到距离地球5600万光年的M87星系中心超大质量黑洞（约60亿倍太阳质量）的阴影。
雷卫华说，更大的新星系伴随星系“碰撞”产生。星系中心将形成间距1到100千秒差距（1秒差距约为3.26光年）的超大质量双黑洞系统。
目前，科学家观测这类超大质量双黑洞，主要是通过高分辨率多波段望远镜，对双黑洞轨道进动导致的特性星系形态、稍小黑洞穿过大质量黑洞吸积盘时所产生的准周期性光变、双黑洞产生的谱线双峰结构以及双黑洞潮汐瓦解形成的间歇性光变等进行观测。
超大质量双黑洞系统的演化分为三个阶段。首先，双黑洞各自与其周围物质和恒星相互作用，逐渐靠近；其次，通过动力学摩擦和抛射恒星等过程，双黑洞距离进一步减小，但随着周围恒星被逐渐抛射掉，双黑洞靠近变得越来越困难，形成“最终秒差距问题”（两个黑洞的间距会在1秒差距后便无法再靠近），这可以通过考虑星系并合形成非球对称物质分布等方式解决；最后，如果两颗黑洞靠得足够近，其轨道演化将由引力波辐射主导，导致超大质量双黑洞快速演化直至最终发生并合。
有助于了解银河系与仙女座星系并合
雷卫华说，这次发现的超大质量双黑洞，距离我们只有8900万光年，是目前为止已发现的距离地球最近的超大质量双黑洞系统。
在此之前，科学家探测到离地球最近的超大质量双黑洞位于4.7亿光年之遥的星系NGC 6240，比NGC 7727远6倍左右。研究还发现，NGC 7727本身就是两个小的漩涡星系在大约10亿年前碰撞的结果。
雷卫华认为，NGC 7727离地球如此之近，为科学家提供了一个研究超大质量双黑洞系统的绝佳机会。
通过高分辨率光谱观测，科学家可以分辨出黑洞周围的恒星动力学信息。研究人员首次直接测出这两个超大质量黑洞的质量，分别为1.5亿倍太阳质量和630万倍太阳质量。同时，分辨出这两个超大质量双黑洞相距只有500秒差距（约1600光年）。
“这是首个利用动力学方法，确认间距小于千秒差距的超大质量双黑洞系统。”雷卫华说。
间距如此之小，意味着NGC 7727中心超大质量双黑洞将会很快并合。雷卫华介绍，这个“很快”是相对宇宙演化而言，实际上并合将发生于2.5亿年后，大概相当于太阳系绕银河系一周再次回到原点所需要的时间，“我们肯定是无法见证这一壮观的并合过程了。”
事实上，科学家不止一次发现即将并合的超大质量双黑洞系统，以及通过其他方式（多为利用双黑洞导致的间接效应）发现的一些候选体，但因观测的不确定性，这些候选体是否为超大质量双黑洞本身就存在较多争议，且这些候选体都离地球太远，更难确定双黑洞的间距以及并合时间。
雷卫华说，这次发现极具吸引力，一旦最终研究结果得以确认，将具有重要的科学意义。NGC 7727距离地球很近，且双黑洞的距离正好处于最终通过引力波辐射而损失轨道角动量形成双黑洞并合之前的阶段，这个阶段对研究超大质量双黑洞系统演化至关重要。其自身蕴含着丰富的电磁辐射现象，可能会出现如两个明亮的X射线核或射电核、周期性光变、双峰发射线等特征。
同时，该发现也强烈暗示着，在本地宇宙中，存在很多类似这样的超大质量双黑洞等待我们去发现。研究这些系统，对我们了解未来银河系与仙女座星系的并合帮助很大。
银河系“车祸”不会殃及地球
科学家一致认为，双黑洞并合的结果是在星系中心诞生一个质量更大的超大质量黑洞，这是黑洞增长形成超大质量黑洞的主要途径。
雷卫华说，与恒星级双黑洞并合一样，星系中心超大质量双黑洞的并合也会产生很强的引力波辐射。2016年，美国激光干涉引力波天文台首次直接探测到恒星级质量双黑洞并合产生的引力波事件GW150914，开启了引力波天文学新纪元。
雷卫华介绍，超大质量双黑洞并合所产生的引力波频率不在地面引力波探测器激光干涉引力波天文台的探测范围。对于百万太阳质量的超大质量双黑洞并合事件，其辐射的引力波频率在毫赫兹频段，这是未来空间低频引力波探测器，如我国的“天琴”“太极”和欧洲LISA项目主要的探测对象。而几亿到几十亿太阳质量的双黑洞并合产生的引力波频率在极低频（纳赫兹到微赫兹），只能通过脉冲星计时阵列进行探测。
两个星系相撞，会出现恒星“打群架”的场景吗？距离地球如此近，会对我们造成什么影响吗？“星系的并合对整个星系而言，并无毁灭性影响。”雷卫华肯定地说，星系中恒星之间的距离，相对恒星大小来说非常遥远，两个星系中恒星相互碰撞的概率极低，因此这类并合不会导致大量恒星对撞的灾难场面。
他认为，银河系与同处本星系团的仙女座星系并合尚且如此，距离8900万光年的NGC 7727，就更加不用我们“操心”了。星系并合导致的超大质量双黑洞并合除了产生较强的低频引力波辐射，以及导致星系形态的变化之外，不会对地球构成影响。
超大质量双黑洞在宇宙中存量很大，其产生的很多引力波因为太弱而无法分辨，这些信号叠加形成了引力波背景噪声。科学家通过探测这些引力波背景噪声，就可以估算出有多少超大质量双黑洞正在向地球辐射引力波。
目前，天文学家已经观测到不少黑洞并合的“宇宙车祸现场”。这种并合是星系增长的主要方式。研究表明，大质量星系可能是次级星系多次并合的结果。并合也是星系形态形成的原因。碰撞过程中，星系中的气体压缩，使得大量恒星快速形成，星暴星系由此形成。
同时，部分特殊形态的星系也可能由碰撞而来，如车轮星系可能是一个小星系垂直穿过一个大漩涡星系的结果。
来源：科技日报
NGC 7727距离地球很近，且双黑洞的距离正好处于最终通过引力波辐射而损失轨道角动量形成双黑洞并合之前的阶段，这个阶段对研究超大质量双黑洞系统演化至关重要，为科学家提供了一个研究超大质量双黑洞系统的绝佳机会。
茫茫宇宙，布满了无数星系与黑洞。它们是自得其乐、相安无事，还是暗自较量、剑拔弩张？
近日，有科学家发现，在距离地球约8900万光年的宝瓶座NGC 7727星系中心，隐藏着一对即将并合的超大质量黑洞。在华中科技大学物理学院教授雷卫华看来，这意味着，一场“宇宙车祸”在所难免，“伤亡”情况如何，可能需要亿万年的时间来观测。
超大质量双黑洞系统源于星系“碰撞”
“就像同星系中两颗恒星会发生并合一样，星系团中星系发生‘碰撞’的概率也很高。”雷卫华说，两个天体相互碰撞的概率与它们分布的密集程度有关，可以用两个天体的平均距离与天体直径的比值来反映，比值越大则分布越稀疏，发生碰撞的概率就越小。
雷卫华介绍，对于太阳系内的行星而言，这个比值约为10万，银河系中恒星的这一比值约为百万，而星系团内星系之间的平均距离大约仅是星系直径的几十倍，相对而言分布更为密集，相互碰撞的概率更高。所以，星系相互碰撞在宇宙中十分普遍。
科学观测表明，很多星系中心都“藏匿”有百万到百亿倍太阳质量的超大质量黑洞。如通过观测银河系中心数十颗恒星的运动，利用恒星动力学方法，科学家测定银心中存在一颗约400万倍太阳质量的黑洞。
“越来越多的证据表明，每个星系中心都可能隐藏着一个超大质量黑洞。”雷卫华表示，早在2017年，天文学家便利用事件视界望远镜，首次拍摄到距离地球5600万光年的M87星系中心超大质量黑洞（约60亿倍太阳质量）的阴影。
雷卫华说，更大的新星系伴随星系“碰撞”产生。星系中心将形成间距1到100千秒差距（1秒差距约为3.26光年）的超大质量双黑洞系统。
目前，科学家观测这类超大质量双黑洞，主要是通过高分辨率多波段望远镜，对双黑洞轨道进动导致的特性星系形态、稍小黑洞穿过大质量黑洞吸积盘时所产生的准周期性光变、双黑洞产生的谱线双峰结构以及双黑洞潮汐瓦解形成的间歇性光变等进行观测。
超大质量双黑洞系统的演化分为三个阶段。首先，双黑洞各自与其周围物质和恒星相互作用，逐渐靠近；其次，通过动力学摩擦和抛射恒星等过程，双黑洞距离进一步减小，但随着周围恒星被逐渐抛射掉，双黑洞靠近变得越来越困难，形成“最终秒差距问题”（两个黑洞的间距会在1秒差距后便无法再靠近），这可以通过考虑星系并合形成非球对称物质分布等方式解决；最后，如果两颗黑洞靠得足够近，其轨道演化将由引力波辐射主导，导致超大质量双黑洞快速演化直至最终发生并合。
有助于了解银河系与仙女座星系并合
雷卫华说，这次发现的超大质量双黑洞，距离我们只有8900万光年，是目前为止已发现的距离地球最近的超大质量双黑洞系统。
在此之前，科学家探测到离地球最近的超大质量双黑洞位于4.7亿光年之遥的星系NGC 6240，比NGC 7727远6倍左右。研究还发现，NGC 7727本身就是两个小的漩涡星系在大约10亿年前碰撞的结果。
雷卫华认为，NGC 7727离地球如此之近，为科学家提供了一个研究超大质量双黑洞系统的绝佳机会。
通过高分辨率光谱观测，科学家可以分辨出黑洞周围的恒星动力学信息。研究人员首次直接测出这两个超大质量黑洞的质量，分别为1.5亿倍太阳质量和630万倍太阳质量。同时，分辨出这两个超大质量双黑洞相距只有500秒差距（约1600光年）。
“这是首个利用动力学方法，确认间距小于千秒差距的超大质量双黑洞系统。”雷卫华说。
间距如此之小，意味着NGC 7727中心超大质量双黑洞将会很快并合。雷卫华介绍，这个“很快”是相对宇宙演化而言，实际上并合将发生于2.5亿年后，大概相当于太阳系绕银河系一周再次回到原点所需要的时间，“我们肯定是无法见证这一壮观的并合过程了。”
事实上，科学家不止一次发现即将并合的超大质量双黑洞系统，以及通过其他方式（多为利用双黑洞导致的间接效应）发现的一些候选体，但因观测的不确定性，这些候选体是否为超大质量双黑洞本身就存在较多争议，且这些候选体都离地球太远，更难确定双黑洞的间距以及并合时间。
雷卫华说，这次发现极具吸引力，一旦最终研究结果得以确认，将具有重要的科学意义。NGC 7727距离地球很近，且双黑洞的距离正好处于最终通过引力波辐射而损失轨道角动量形成双黑洞并合之前的阶段，这个阶段对研究超大质量双黑洞系统演化至关重要。其自身蕴含着丰富的电磁辐射现象，可能会出现如两个明亮的X射线核或射电核、周期性光变、双峰发射线等特征。
同时，该发现也强烈暗示着，在本地宇宙中，存在很多类似这样的超大质量双黑洞等待我们去发现。研究这些系统，对我们了解未来银河系与仙女座星系的并合帮助很大。
银河系“车祸”不会殃及地球
科学家一致认为，双黑洞并合的结果是在星系中心诞生一个质量更大的超大质量黑洞，这是黑洞增长形成超大质量黑洞的主要途径。
雷卫华说，与恒星级双黑洞并合一样，星系中心超大质量双黑洞的并合也会产生很强的引力波辐射。2016年，美国激光干涉引力波天文台首次直接探测到恒星级质量双黑洞并合产生的引力波事件GW150914，开启了引力波天文学新纪元。
雷卫华介绍，超大质量双黑洞并合所产生的引力波频率不在地面引力波探测器激光干涉引力波天文台的探测范围。对于百万太阳质量的超大质量双黑洞并合事件，其辐射的引力波频率在毫赫兹频段，这是未来空间低频引力波探测器，如我国的“天琴”“太极”和欧洲LISA项目主要的探测对象。而几亿到几十亿太阳质量的双黑洞并合产生的引力波频率在极低频（纳赫兹到微赫兹），只能通过脉冲星计时阵列进行探测。
两个星系相撞，会出现恒星“打群架”的场景吗？距离地球如此近，会对我们造成什么影响吗？“星系的并合对整个星系而言，并无毁灭性影响。”雷卫华肯定地说，星系中恒星之间的距离，相对恒星大小来说非常遥远，两个星系中恒星相互碰撞的概率极低，因此这类并合不会导致大量恒星对撞的灾难场面。
他认为，银河系与同处本星系团的仙女座星系并合尚且如此，距离8900万光年的NGC 7727，就更加不用我们“操心”了。星系并合导致的超大质量双黑洞并合除了产生较强的低频引力波辐射，以及导致星系形态的变化之外，不会对地球构成影响。
超大质量双黑洞在宇宙中存量很大，其产生的很多引力波因为太弱而无法分辨，这些信号叠加形成了引力波背景噪声。科学家通过探测这些引力波背景噪声，就可以估算出有多少超大质量双黑洞正在向地球辐射引力波。
目前，天文学家已经观测到不少黑洞并合的“宇宙车祸现场”。这种并合是星系增长的主要方式。研究表明，大质量星系可能是次级星系多次并合的结果。并合也是星系形态形成的原因。碰撞过程中，星系中的气体压缩，使得大量恒星快速形成，星暴星系由此形成。
同时，部分特殊形态的星系也可能由碰撞而来，如车轮星系可能是一个小星系垂直穿过一个大漩涡星系的结果。
来源：科技日报
✋热门推荐