科学家首次观测到黑洞背后的光 可帮助增进对黑洞日冕的理解

2021-08-02 09:44:19   来源:科技日报

日发表在《自然》杂志上的论文,由美国斯坦福大学天体物理学家丹·威尔金斯领导的研究团队首次观测到来自黑洞背后的光。

黑洞是时空中的区域,那里引力强大到连光都无法逃脱。爱因斯坦的理论指出,黑洞扭曲其周围的空间结构,当扭曲的磁场充当黑洞的一面镜子时,应该有可能看到从黑洞背面发射出的光波。

此次,研究团队使用欧洲空间局的XMM-牛顿和美国国家航空航天局(NASA)的NuSTAR太空望远镜,在观察8亿光年外星系中心的超大质量黑洞发出的X射线时,注意到了一系列明亮的X射线耀斑。他们还观察到更多比耀斑亮度更小、发出时间更晚,而且具有不同颜色的“光回波”。这是天文学家第一次观察到光从黑洞背面反射出来的“回波”。

威尔金斯称,被黑洞卷入的任何光都无法从中逃脱,所以我们应该看不到黑洞后面的东西。之所以能得到这样的观察结果,是因为黑洞正在扭曲时空,使得周围的磁场和光线弯曲。

广义相对论认为,万有引力的本质是时空弯曲,质量(或者能量)是时空弯曲的原因。反过来,这个弯曲的空间决定了能量和物质运动的规则。即使光以直线传播,穿过时空高度弯曲区域的光,比如黑洞周围的空间,也会以曲线的形式传播——在这种情况下,光从它的后面传播到它的前面。

这不是天文学家第一次发现黑洞扭曲光线引起的引力透镜现象,但这是他们第一次看到来自黑洞后方的“光回波”。

下一步,团队目标是创建黑洞周围环境的3D地图。研究人员表示,希望研究可以帮助增进我们对黑洞日冕的理解,并探索黑洞日冕是如何产生这些明亮的X射线耀斑的。(实记者张佳欣)

关键词: 科学家 首次观测 黑洞背后

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