愛因斯坦是對的 研究發現黑洞「暴跌區」

在這張藝術插圖中，黑洞從伴星吸取物質，形成一個圍繞黑洞旋轉的圓盤，然後落入黑洞。（示意圖）(NASA/CXC/M.Weiss)

 

 

【大紀元2024年05月18日訊】（大紀元記者李言編譯報導）阿爾伯特‧愛因斯坦在他的引力理論預測說，黑洞邊緣有一個區域，在那裡物質無法再留在軌道上，而是掉了進去。一項研究表明，愛因斯坦是對的。

 

一個天文學家小組利用能夠探測X射線的望遠鏡，首次在一個距離地球約1萬光年的黑洞中觀測到了這一區域——「暴跌區」（plunging region）。

 

這項研究報告於週四（5月16日）發表在《王家天文學會月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）雜誌上。英國牛津大學物理系研究員安德魯‧穆默里（Andrew Mummery）是報告主要作者。他說，「我們一直在忽略這個區域，因為我們沒有數據。」

 

「但現在我們知道了，我們無法以其它方式來解釋。」

 

這並非黑洞首次幫助證實愛因斯坦的廣義相對論。2019年捕捉到的第一張黑洞照片曾加強了愛因斯坦的核心假設，即引力只是使時空結構彎曲的物質。

 

多年來，愛因斯坦的許多其它預測都被證明是正確的，其中包括引力波和通用速度極限。

 

據CNN報導，馬里蘭大學帕克分校天文學教授克里斯托弗‧雷諾茲（Christopher Reynolds）表示，找到「暴跌區」的實際證據是重要的一步，它將讓科學家們顯著完善黑洞周圍物質行為的模型。「例如，它可以用來測量黑洞的旋轉速度。」

 

雷諾茲未參與這項研究。

 

「就像瀑布邊緣」

 

觀測到的黑洞位於一個名為MAXI J1820 + 070的系統中。該系統由一顆比太陽還小的恆星和估計質量為7到8個太陽質量的黑洞本身組成。天文學家使用美國宇航局（NASA）的天基NuSTAR和NICER望遠鏡收集數據，了解恆星中被稱為等離子體的熱氣體是如何被吸入黑洞的。

 

NuSTAR是繞地球運行的核光譜望遠鏡陣列的縮寫，NICER的正式名稱是中子星內部成分探測器，位於國際空間站上。

 

「在這些黑洞周圍，有大的軌道物質盤（來自附近的恆星）。」穆默里說，「大部分（物質盤）都是穩定的，這意味著它可以歡快地流動，就像一條河流，而『暴跌區』就像瀑布的邊緣——所有的支撐都消失了，你就一頭栽倒了。」

 

「你能看到的大部分是『河流』，但在最末端有一個很小的區域，這基本上就是我們發現的。」他補充道，並指出雖然這條「河流」已被廣泛觀察到，但「瀑布」的證據卻是首次獲得。

 

在「暴跌區」，光仍然可以逃逸，但物質卻要受到強大引力的影響。

 

這項研究的發現可以幫助天文學家更好地了解黑洞的形成和演化。穆默里說，「我們可以通過研究這個區域來真正了解它們，因為它就在邊緣，所以它為我們提供了最多的信息。」

 

責任編輯：林妍