科学家首次聚焦黑洞背后的光线

由:Patrick j . Kiger|

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科学家首次探测到黑洞背后的光线反射。卡斯帕/ Pixabay

如果你知道黑洞你可能知道它可以包含数十亿的质量星星,压缩到一个更小的空间,并有如此强大的引力即使是光也无法逃脱它的控制。

尽管我们不可能看到黑洞内部,但我们可以看到来自黑洞的光后面一个。在2021年7月28日发表的一篇论文中科学杂志《自然》来自斯坦福大学(Stanford University)、宾夕法尼亚州立大学(Penn State University)和荷兰空间研究所(Netherlands Institute for Space Research, SRON)的研究人员描述了首次观测到的明显是从伊兹威基1号星系(I Zwicky 1)超大质量黑洞远端发射的光。伊兹威基1号星系距离地球8亿光年。

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研究人员利用欧洲航天局(ESA)的xmm -牛顿和美国宇航局的NuSTAR根据美国宇航局的说法,太空望远镜可以观测到一个遥远的黑洞附近。这个黑洞的直径为1860万英里(3000万公里),质量大约是太阳的1000万倍欧洲航天局的网站

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,观测到的x射线的明亮耀斑来自落入黑洞的气体斯坦福大学的新闻发布会上.但随后他注意到一些意想不到的事情——小的x射线闪光,这是不同的。颜色,用来描述强度的术语。

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xmm -牛顿,又称高通量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x射线空间天文台。这是它第一次看到从黑洞后面反射的光。
欧洲太空总署

闪光的模式表明x射线是从黑洞后面反射过来的,因为这个超大质量的物体扭曲了时空并弯曲了光线——这是理论物理学家预测的现象阿尔伯特·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,它实际上从未得到证实。

“任何进入黑洞的光都不会出来,所以我们不应该能看到黑洞后面的任何东西,”威尔金斯说卡弗里粒子天体物理和宇宙学研究所斯坦福大学和SLAC国家加速器实验室解释说,在新闻稿中

然而,这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种现象,是因为黑洞正在扭曲空间,弯曲光线,扭曲自身周围的磁场。”

在天体物理学家开始推测磁场如何表现接近黑洞许多年前,“他们不知道,有一天我们可能的技术直接观察这种看看爱因斯坦的广义相对论,”另一个论文的合著者,斯坦福大学的物理教授罗杰·布兰德福德他在新闻稿中说。

研究人员最初打算研究黑洞的另一个方面。当气体被拉入超大质量黑洞时,它会过热至数百万度,导致电子与原子分离,形成磁化等离子体,在黑洞上方形成弧线,旋转并破裂,其方式类似于我们的日冕。

科学家们将继续努力,以了解更多的黑洞日冕,欧洲航天局的高能天体物理学高级望远镜x射线天文台作为工具之一。

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