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科學(xué)家首次觀測(cè)到黑洞背后的光
發(fā)布時(shí)間:2021-08-03 來(lái)源:鄂州市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)

據(jù)近日發(fā)表在《自然》雜志上的論文,由美國(guó)斯坦福大學(xué)天體物理學(xué)家丹·威爾金斯領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)首次觀測(cè)到來(lái)自黑洞背后的光。

黑洞是時(shí)空中的區(qū)域,那里引力強(qiáng)大到連光都無(wú)法逃脫。愛(ài)因斯坦的理論指出,黑洞扭曲其周?chē)目臻g結(jié)構(gòu),當(dāng)扭曲的磁場(chǎng)充當(dāng)黑洞的一面鏡子時(shí),應(yīng)該有可能看到從黑洞背面發(fā)射出的光波。

此次,研究團(tuán)隊(duì)使用歐洲空間局的XMM-牛頓和美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的NuSTAR太空望遠(yuǎn)鏡,在觀察8億光年外星系中心的超大質(zhì)量黑洞發(fā)出的X射線(xiàn)時(shí),注意到了一系列明亮的X射線(xiàn)耀斑。他們還觀察到更多比耀斑亮度更小、發(fā)出時(shí)間更晚,而且具有不同顏色的“光回波”。這是天文學(xué)家第一次觀察到光從黑洞背面反射出來(lái)的“回波”。

威爾金斯稱(chēng),被黑洞卷入的任何光都無(wú)法從中逃脫,所以我們應(yīng)該看不到黑洞后面的東西。之所以能得到這樣的觀察結(jié)果,是因?yàn)楹诙凑谂で鷷r(shí)空,使得周?chē)拇艌?chǎng)和光線(xiàn)彎曲。

廣義相對(duì)論認(rèn)為,萬(wàn)有引力的本質(zhì)是時(shí)空彎曲,質(zhì)量(或者能量)是時(shí)空彎曲的原因。反過(guò)來(lái),這個(gè)彎曲的空間決定了能量和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)則。即使光以直線(xiàn)傳播,穿過(guò)時(shí)空高度彎曲區(qū)域的光,比如黑洞周?chē)目臻g,也會(huì)以曲線(xiàn)的形式傳播——在這種情況下,光從它的后面?zhèn)鞑サ剿那懊妗?/span>

這不是天文學(xué)家第一次發(fā)現(xiàn)黑洞扭曲光線(xiàn)引起的引力透鏡現(xiàn)象,但這是他們第一次看到來(lái)自黑洞后方的“光回波”。

下一步,團(tuán)隊(duì)目標(biāo)是創(chuàng)建黑洞周?chē)h(huán)境的3D地圖。研究人員表示,希望研究可以幫助增進(jìn)我們對(duì)黑洞日冕的理解,并探索黑洞日冕是如何產(chǎn)生這些明亮的X射線(xiàn)耀斑的。

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