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发布: 11:36pm 19/05/2024

爱因斯坦

黑洞

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愛因斯坦又對了!科學家發現 黑洞周圍物質以光速墜入

愛因斯坦理論再次獲得證實,科學家首次觀測到黑洞“墜入區”,揭開宇宙最神秘區域面紗。圖為黑洞的藝術想像圖。(照片取自NASA官網)

(倫敦19日綜合電),宇宙中最神秘的天體之一,吞噬一切靠近的物質,就連光也無法逃脫!

愛因斯坦在1915年提出的廣義相對論,預言了黑洞周圍存在一個“墜入區”,物質會在這裡加速到光速,直線墜入黑洞。如今,科學家們終於觀測到這個奇異區域,再次證明愛因斯坦的預言!

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《生活科學》網站報道,牛津大學物理系研究團隊利用美國太空總署(NASA)的NuSTAR和NICER太空望遠鏡,觀測到物質以光速墜入一個遙遠黑洞的景象,證實了“墜入區”的存在。

這項研究成果於上週四(16日)發表在《皇家天文學會月報》期刊上。

研究團隊表示,透過研究“墜入區”,可以揭示黑洞和時空本質的一些基本奧秘。

“這是我們首次觀察到,從恆星外緣剝離的電漿,如何最終墜入黑洞中心,”該研究的主要作者、牛津大學物理學家穆默裡在聲明中表示。“真正令人興奮的是,銀河系中存在著許多黑洞,我們現在擁有一種強大的新技術,可以利用它們來研究已知最強的重力場。”

黑洞誕生於巨型恆星的坍縮,並透過吞噬氣體、塵埃、恆星和其他黑洞來成長。這些宇宙怪獸擁有如此強大的引力,以至於任何東西(甚至光)都無法逃脫它們的魔爪。

不過,這並不意味黑洞是不可見的。活躍的黑洞周圍環繞著吸積盤(accretion disk)——由氣體雲和恆星剝離的物質組成的巨大羽流,當它螺旋式墜入黑洞時,會因摩擦而被加熱到極高的溫度。

研究人員將兩架太空望遠鏡指向一個名為MAXI J1820+070的黑洞,它位於距離地球約1萬光年的雙星系統中,探測到了來自黑洞吸積盤灼熱物質發出的X射線。

將X射線數據輸入數學模型後又發現,只有當模型包含來自“墜入區”物質的光線時,數據才會匹配,證實了“墜入區”的存在。

“愛因斯坦的理論預言了這種最終墜入的存在,這是我們第一次能夠證明它正在發生”,穆默裡說。“把它想像成一條河流變成瀑布——到目前為止,我們一直在觀察河流。這是我們第一次看到瀑布。”

研究人員表示,透過收集和研究來自這個“宇宙瀑布”的更多光線,他們將獲得對黑洞周圍極端環境的空前洞察。

“墜入區”位於黑洞事件視界的邊緣,事件視界是黑洞的“不歸點”,一旦越過這個界限,重力就會變得如此強大,以至於連光都無法逃脫。

穆默裡說:“我們相信,說明黑洞研究中一個令人興奮的新發展,使我們能夠調查黑洞周圍的最後一個區域。只有這樣,我們才能完全理解重力。電漿的最終墜入,發生在黑洞的最邊緣,顯示了物質對最強形式重力的反應。”(自由時報)

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