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发布: 11:36pm 19/05/2024

爱因斯坦

黑洞

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爱因斯坦又对了!科学家发现 黑洞周围物质以光速坠入

爱因斯坦理论再次获得证实,科学家首次观测到黑洞“坠入区”,揭开宇宙最神秘区域面纱。图为黑洞的艺术想像图。(照片取自NASA官网)

(伦敦19日综合电),宇宙中最神秘的天体之一,吞噬一切靠近的物质,就连光也无法逃脱!

在1915年提出的广义相对论,预言了黑洞周围存在一个“坠入区”,物质会在这里加速到光速,直线坠入黑洞。如今,科学家们终于观测到这个奇异区域,再次证明爱因斯坦的预言!

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《生活科学》网站报道,牛津大学物理系研究团队利用美国太空总署(NASA)的NuSTAR和NICER太空望远镜,观测到物质以光速坠入一个遥远黑洞的景象,证实了“坠入区”的存在。

这项研究成果于上周四(16日)发表在《皇家天文学会月报》期刊上。

研究团队表示,透过研究“坠入区”,可以揭示黑洞和时空本质的一些基本奥秘。

“这是我们首次观察到,从恒星外缘剥离的电浆,如何最终坠入黑洞中心,”该研究的主要作者、牛津大学物理学家穆默里在声明中表示。“真正令人兴奋的是,银河系中存在着许多黑洞,我们现在拥有一种强大的新技术,可以利用它们来研究已知最强的重力场。”

黑洞诞生于巨型恒星的坍缩,并透过吞噬气体、尘埃、恒星和其他黑洞来成长。这些宇宙怪兽拥有如此强大的引力,以至于任何东西(甚至光)都无法逃脱它们的魔爪。

不过,这并不意味黑洞是不可见的。活跃的黑洞周围环绕着吸积盘(accretion disk)——由气体云和恒星剥离的物质组成的巨大羽流,当它螺旋式坠入黑洞时,会因摩擦而被加热到极高的温度。

研究人员将两架太空望远镜指向一个名为MAXI J1820+070的黑洞,它位于距离地球约1万光年的双星系统中,探测到了来自黑洞吸积盘灼热物质发出的X射线。

将X射线数据输入数学模型后又发现,只有当模型包含来自“坠入区”物质的光线时,数据才会匹配,证实了“坠入区”的存在。

“爱因斯坦的理论预言了这种最终坠入的存在,这是我们第一次能够证明它正在发生”,穆默里说。“把它想像成一条河流变成瀑布——到目前为止,我们一直在观察河流。这是我们第一次看到瀑布。”

研究人员表示,透过收集和研究来自这个“宇宙瀑布”的更多光线,他们将获得对黑洞周围极端环境的空前洞察。

“坠入区”位于黑洞事件视界的边缘,事件视界是黑洞的“不归点”,一旦越过这个界限,重力就会变得如此强大,以至于连光都无法逃脱。

穆默里说:“我们相信,说明黑洞研究中一个令人兴奋的新发展,使我们能够调查黑洞周围的最后一个区域。只有这样,我们才能完全理解重力。电浆的最终坠入,发生在黑洞的最边缘,显示了物质对最强形式重力的反应。”(自由时报)

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