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新数据再证实爱因斯坦预测正确,黑洞周围有物质暴跌区域

2024-5-21 未解之谜网

爱因斯坦百年前的广义相对论预测,黑洞周围存在所谓“暴跌区域”,会以光速加速物质并导致它们停止绕黑洞旋转,改而垂直下降、急遽落入黑洞。现在,对一个遥远黑洞的X射线观测数据证明爱因斯坦又是对的

所有事物超过黑洞底线,等待的便是被吞噬结局,但物质从事件视界外掉入黑洞究竟呈现什么画面?

1915年,爱因斯坦广义相对论预测一旦物质足够接近黑洞,后者巨大引力就会迫使物质脱离稳定绕行的轨道并直接陷入黑洞,看起来就像垂直掉进无底深渊。

最近,根据NASA核光谱望远镜阵列(NuclearSpectroscopicTelescopeArray,NuSTAR)、NICER太空望远镜对一个黑洞进行的X射线观测,终于证实此“黑洞暴跌区”存在。

黑洞名为MAXIJ1820+070,质量约太阳8.5倍,与另一伴星组成联星系统,距离我们10,000光年,当这对天体相互绕行,黑洞会从伴星身上剥离物质形成灼热吸积盘,从而产生明亮X射线。

NuSTAR、NICER两架X射线太空望远镜侦测到该黑洞吸积盘灼热物质发出的X射线,接著研究人员将X射线数据放入数学模型,发现只有包含来自暴跌区域物质的光,观测数据与模型才会匹配,团队表示,这是我们首次观察到恒星外缘剥离的电浆物质最终如何落入黑洞中心。

研究人员说,可以把这些绕黑洞旋转的物质想象成河流,而理论预测河流最终会像瀑布落入黑洞,过去我们一直观察这些物质河流,直到现在才终于看到“瀑布”。

银河系还有许多恒星黑洞,这项研究代表未来天文学家能利用它们研究宇宙最强引力场的暴跌区,从而更了解黑洞形成与演化机制。

新论文发表在《皇家天文学会月报》(MNRAS)。

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