物理學家終于證實了愛因斯坦關于黑洞的驚人預言

物質如何落到一個黑洞在一篇新論文中揭示了事件視界之外的情況。

正如所預測的那樣愛因斯坦的引力理論，在某個點上，物質停止繞黑洞旋轉并筆直下降，急劇下降，超過不歸路。

現在，在一個活躍黑洞的X射線數據中，我們終于看到了這個“暴跌區(qū)域”存在的證據。

“愛因斯坦的理論預言了這種最后的暴跌會存在，但這是我們第一次能夠證明它正在發(fā)生。理論物理學家安德魯·穆默里（Andrew Mummery）說英國牛津大學。

“把它想象成一條河流變成瀑布——迄今為止，我們一直在觀察這條河。這是我們第一次看到瀑布。

向黑洞前進的物質并不遵循一條直線。它盤旋著，就像水在旋轉，盤旋，無情地走向排水溝。這不是無聊的比喻：科學家的比較是如此貼切使用漩渦水漩渦研究周圍的環(huán)境黑洞.

研究黑洞本身有點棘手，因為它們周圍的扭曲時空是如此極端。

但是，幾十年前，阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）的理論工作預測，在離黑洞一定距離的地方，物質將不再能夠遵循穩(wěn)定的圓形軌道，并且會直接下降 - 就像水從類似的排水管的邊緣流過一樣。

沒有理由相信事實并非如此——物質必須以某種方式跨越事件視界，愛因斯坦的引力理論經受住了全面的審查——但天體物理學家不確定的是，我們是否能夠探測到它。

Mummery和他的同事們的工作有多個部分。其中之一是開發(fā)數值模擬和模型，這些模型描繪了下降區(qū)域，以揭示它發(fā)出的光。在那之后，他們需要包含相同暴跌區(qū)域發(fā)射的觀測證據。

有問題的黑洞是在大約10,000光年外的一個系統(tǒng)中發(fā)現的，稱為MAXI J1820+070系列.這個系統(tǒng)包含一個質量約為太陽質量8.5倍的黑洞，以及一顆雙星伴星，當這對物體繞行時，黑洞從中剝離物質，以爆發(fā)的方式提供表現為 X 射線閃爍.

天文學家一直在觀察這個黑洞，以更好地了解它的行為，因此研究人員能夠訪問使用X射線獲得的非常高質量的數據NuSTAR公司和更好近地軌道上的儀器。特別是，他們關注的是 2018 年發(fā)生的爆發(fā)。

以前的研究已經指出，在對這次爆發(fā)的觀察中檢測到了一種額外的輝光，無法完全解釋。

一個2020年研究據推測，這種輝光可能來自最內層穩(wěn)定的圓形軌道區(qū)域，即暴跌區(qū)。Mummery和他的同事們特別仔細地研究了這種光芒，發(fā)現它與他們從模擬中獲得的發(fā)射相匹配。

研究人員說，毫無疑問，這最終確定了暴跌區(qū)域的存在，為我們提供了一個新的探測器，用于黑洞事件視界之外的區(qū)域的極端引力狀態(tài)。

“真正令人興奮的是，銀河系中有許多黑洞，我們現在有一種強大的新技術，可以利用它們來研究已知最強的引力場。木乃伊 說.

“我們相信這代表了黑洞研究的一個令人興奮的新進展，使我們能夠研究它們周圍的最終區(qū)域。

只有這樣，我們才能充分理解萬有引力。等離子體的最后一次暴跌發(fā)生在黑洞的邊緣，并顯示出物質以最強的形式對引力做出反應。

該研究已發(fā)表在英國皇家天文學會月刊.

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