科学家们有史以来第一次从黑洞后面发现光线

作者:帕特里克·J·基格|

黑洞
科学家们首次探测到黑洞后面的光回荡。卡斯帕/皮克斯湾

如果你知道什么是黑洞你可能知道它可以包含几十亿的质量星星,压缩到一个更小的空间,并具有如此强大的引力即使是光也无法逃脱它的控制。

但即使不可能看到黑洞,也有可能看到来自黑洞的光在…的后面在2021年7月28日出版的一篇论文中自然科学杂志来自斯坦福大学、宾夕法尼亚州立大学和荷兰空间研究所(SRON)的研究人员描述了首次观测到的光线,这些光线显然是从距离地球8亿光年的星系Izwicky 1中的超大质量黑洞的远侧发出的。

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研究人员使用了欧洲航天局(ESA)的XMM-牛顿卫星美国宇航局的努斯塔太空望远镜在一个遥远的黑洞附近进行观测,该黑洞直径为1860万英里(3000万公里),质量约为太阳的1000万倍欧空局网站.

在这项工作中,该团队的首席研究员、斯坦福大学天体物理学家丹威尔金斯,根据一项研究,观测到从落入黑洞的气体中射出的明亮的X射线耀斑斯坦福新闻稿. 但随后,他注意到了一些意想不到的事情——X射线的小闪光,这与我们的情况不同。”颜色,“用于描述强度的术语。

黑洞
XMM牛顿,也称为高通量X射线光谱任务和X射线多镜任务,是欧洲航天局于1999年12月发射的一个X射线空间观测站。它第一次看到了黑洞后面的光回波。
欧洲航天局

闪光的模式表明,当超大质量物体扭曲时空并弯曲光线时,X射线正从黑洞后面反射——理论物理学家预测了这一现象爱因斯坦广义相对论(又名广义相对论),发表于1915年,但到目前为止还没有得到证实。

“任何进入黑洞的光线都不会出来,所以我们应该看不到黑洞背后的任何东西,”威尔金斯说,他是美国宇航局的研究科学家卡夫利粒子天体物理和宇宙学研究所斯坦福大学和国家加速器实验室”他解释道在新闻稿中.

然而,正是黑洞的另一个奇怪的特征使这种观测成为可能。威尔金斯说:“我们之所以能看到这一点,是因为黑洞扭曲了空间,弯曲了光线,扭曲了自身周围的磁场。”。

当天体物理学家多年前开始推测磁场在黑洞附近的行为时,“他们不知道有一天我们可能拥有直接观察磁场的技术,并看到爱因斯坦的广义相对论在起作用,”该论文的另一位合著者斯坦福物理学教授说布兰福德”他在新闻稿中说。

研究人员最初着手研究黑洞的另一个方面。当气体被吸入超大质量黑洞时,它会过热到数百万度,导致电子与原子分离,形成一个磁化等离子体,在黑洞上方形成高弧度的电弧,并以类似太阳日冕的方式旋转和破裂。

在欧空局的帮助下,科学家们将继续努力研究更多黑洞的日冕雅典娜(高能天体物理学高级望远镜)X射线天文台作为其中一种工具。

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