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原文链接 http://www.hatdot.com/keji/1495643.html
原标题:视界线理论新证据,黑洞吃掉了物质天文学家表示物质可能是在进入黑洞后消失的,反驳了另一种理论:物质是在撞到坚硬的空间表面从而被破坏掉的。 这是'...
天文学家表示物质可能是在进入黑洞后消失的,反驳了另一种理论:物质是在撞到坚硬的空间表面从而被破坏掉的。
这是一个复杂的问题,因为人类还很难理解黑洞究竟是什么。美国大片中展示的“宇宙通道”或“时间隧道”则是对黑洞的错解。对各个研究黑洞的科学实验室来说黑洞是什么依然成谜。
关于物质在太空中发生了什么有两种著名的理论:
一种是“视界线”理论,该理论认为物质被吸到黑洞里然后就消失了。视界线是黑洞的边界,如字面所说,视界线内重力之大,光都无法从中逃脱。
另一种是“硬表面理论”,该理论认为物质是撞上了一种未知的、坚固的空间客体。碰撞使得物质发光发热从而转化成能量消失。这张图片模拟了黑洞的引力透镜效应,这支持了“视界线理论”。
研究人员在排除的过程中找到了支持视界线理论的证据。他们的模型表明,如果硬表面理论是正确的,科学家将能看到持续几个月甚至几年的“宇宙光线秀”。但是根据夏威夷的天文望远镜观测到的资料中没有发现任何证据。虽然这并不能完全否定硬表面理论,但是相关证据的缺乏使得视界线理论可信度更高,或许黑洞真的处在银河深处吃星星呢。
研究人员Ramesh Narayan说:“一些甚至是全部的黑洞都有视界线,物质的确在被拉进黑洞时消失了。”
虽然黑洞仍然是神秘的,但人类现在距离了解它们更近了一步。
houtou72 评论: 两种观点都有失误之处。
黑洞事件视界的实验测试
煎蛋-科技 06-05
CliffBao @ 2017.06.05 , 16:00
德克萨斯大学奥斯汀分校和哈佛大学的天文学家对黑洞基本原理进行了测试,证实物质被吸入时会完全消失。这一结果是爱因斯坦广义相对论测试的另一部分。该研究已发表在皇家天文学会月报上。
大部分科学家认为黑洞这种具有强大引力以至于没什么能逃脱其魔爪的宇宙天体被所谓的事件视界所环绕。一旦物质或者能量距离黑洞足够近,就无法逃离而是会被吸入。虽然大家都这么认为,但事件视界的存在尚未被证明。
德克萨斯大学奥斯汀分校天体物理学教授 Pawan Kumar 说道:" 我们的重点是将事件视界这种想法变成实验科学,看到底事件视界是否真的存在。"
通常认为大部分星系中心均存在特大质量黑洞。但某些理论表明那里还有黑洞之外的东西,是一种被事件边界环绕的更奇怪的特大质量物体,这种物体不知道怎么避免了引力坍缩为奇点。这一想法是基于广义相对论的改进理论。
credit: 煎蛋画师點叁
由于奇点没有表面积,这种未坍缩的物体将具有硬表面。因此那些被拉近的材料,比如恒星,将不会实际地落入黑洞中,而是撞击到这种硬表面上并被摧毁。
Kumar、他的研究生 Wenbin Lu 以及哈佛史密森尼天体物理中心的理论家 Ramesh Narayan 提出了一种测试来确定哪种想法才是正确的。
Kumar 说道:" 我们的目的并没有确认硬表面存在那么远大,而是推进知识前沿,发现确实存在环绕黑洞的事件视界的确凿证据。"
该团队计算出当恒星撞击附近星系中心的特大质量物体硬表面时,望远镜能看到的景象:恒星的气体将会包裹整个物体,闪烁几个月,甚至几年。
一旦知道了要寻找的是什么,团队就计算出了在邻近宇宙中这种场景的发生频率,如果硬表面理论是真的话。
Lu 说道:" 我们估计了恒星落入特大质量黑洞中的比率。几乎每个星系都有一个 ( 特大质量黑洞 ) 。我们只考虑质量最大的,也就是重逾 1 亿太阳质量的那些。在距离地球几十亿光年内,大约存在 1 百万个这种满足要求的黑洞。"
研究者随后搜索了近期的望远镜观测档案。夏威夷的 1.8 米望远镜 Pan-STARRS 近期完成了一项观察半个北半球天空的项目。在 3.5 年的期间内,该望远镜不断重复扫描该区域,寻找 " 瞬变 " ——短暂发光然后黯淡的事物。他们的目标是寻找恒星落入特大质量物体并撞击硬表面的期望光特征瞬变。
Lu 说道:" 在给定落入黑洞的恒星比例和邻近宇宙黑洞数量密度的条件下,我们计算出 Pan-STARRS 在 3.5 年的观测中应当观察到这种瞬变的次数。结果是如果硬表面理论是真的,应该能检测到 10 次以上。"
他们什么都没有找到。
Narayan 说道:" 我们的研究意味着某些黑洞,也可能是所有黑洞,都具有事件视界。并且材料在被这种其他物体吸入时,是真的会从可观测宇宙中消失,正如几十年来我们认为的那样。广义相对论又经受住了一次决定性试验。"
现在该团队提出利用更大的望远镜进行改进试验:正在智利建造的 8.4 米大型巡天望远镜 LSST。与 Pan-STARRS 类似,LSST 将会不断对天空进行巡视,以更高的灵敏度发现瞬变事件。
本文译自 phys,由译者 CliffBao 基于创作共用协议 ( BY-NC ) 发布。