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ZT:原標題:視界線理論新證據,黑洞吃掉了物質天文學家表示物質可能是在進入黑洞後消失的,反駁了另一種理論:物質是在撞到堅硬的空間

(2018-09-08 07:07:57) 下一個

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原標題:視界線理論新證據,黑洞吃掉了物質天文學家表示物質可能是在進入黑洞後消失的,反駁了另一種理論:物質是在撞到堅硬的空間表麵從而被破壞掉的。 這是'...

天文學家表示物質可能是在進入黑洞後消失的,反駁了另一種理論:物質是在撞到堅硬的空間表麵從而被破壞掉的。

這是一個複雜的問題,因為人類還很難理解黑洞究竟是什麽。美國大片中展示的“宇宙通道”或“時間隧道”則是對黑洞的錯解。對各個研究黑洞的科學實驗室來說黑洞是什麽依然成謎。

關於物質在太空中發生了什麽有兩種著名的理論:

一種是“視界線”理論,該理論認為物質被吸到黑洞裏然後就消失了。視界線是黑洞的邊界,如字麵所說,視界線內重力之大,光都無法從中逃脫。

另一種是“硬表麵理論”,該理論認為物質是撞上了一種未知的、堅固的空間客體。碰撞使得物質發光發熱從而轉化成能量消失。這張圖片模擬了黑洞的引力透鏡效應,這支持了“視界線理論”。

研究人員在排除的過程中找到了支持視界線理論的證據。他們的模型表明,如果硬表麵理論是正確的,科學家將能看到持續幾個月甚至幾年的“宇宙光線秀”。但是根據夏威夷的天文望遠鏡觀測到的資料中沒有發現任何證據。雖然這並不能完全否定硬表麵理論,但是相關證據的缺乏使得視界線理論可信度更高,或許黑洞真的處在銀河深處吃星星呢。

研究人員Ramesh Narayan說:“一些甚至是全部的黑洞都有視界線,物質的確在被拉進黑洞時消失了。”

雖然黑洞仍然是神秘的,但人類現在距離了解它們更近了一步。

houtou72 評論: 兩種觀點都有失誤之處。

 
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houtou72 回複 悄悄話 ZT:
黑洞事件視界的實驗測試
煎蛋-科技 06-05
CliffBao @ 2017.06.05 , 16:00

德克薩斯大學奧斯汀分校和哈佛大學的天文學家對黑洞基本原理進行了測試,證實物質被吸入時會完全消失。這一結果是愛因斯坦廣義相對論測試的另一部分。該研究已發表在皇家天文學會月報上。

大部分科學家認為黑洞這種具有強大引力以至於沒什麽能逃脫其魔爪的宇宙天體被所謂的事件視界所環繞。一旦物質或者能量距離黑洞足夠近,就無法逃離而是會被吸入。雖然大家都這麽認為,但事件視界的存在尚未被證明。

德克薩斯大學奧斯汀分校天體物理學教授 Pawan Kumar 說道:" 我們的重點是將事件視界這種想法變成實驗科學,看到底事件視界是否真的存在。"

通常認為大部分星係中心均存在特大質量黑洞。但某些理論表明那裏還有黑洞之外的東西,是一種被事件邊界環繞的更奇怪的特大質量物體,這種物體不知道怎麽避免了引力坍縮為奇點。這一想法是基於廣義相對論的改進理論。


credit: 煎蛋畫師點叁
由於奇點沒有表麵積,這種未坍縮的物體將具有硬表麵。因此那些被拉近的材料,比如恒星,將不會實際地落入黑洞中,而是撞擊到這種硬表麵上並被摧毀。

Kumar、他的研究生 Wenbin Lu 以及哈佛史密森尼天體物理中心的理論家 Ramesh Narayan 提出了一種測試來確定哪種想法才是正確的。

Kumar 說道:" 我們的目的並沒有確認硬表麵存在那麽遠大,而是推進知識前沿,發現確實存在環繞黑洞的事件視界的確鑿證據。"

該團隊計算出當恒星撞擊附近星係中心的特大質量物體硬表麵時,望遠鏡能看到的景象:恒星的氣體將會包裹整個物體,閃爍幾個月,甚至幾年。

一旦知道了要尋找的是什麽,團隊就計算出了在鄰近宇宙中這種場景的發生頻率,如果硬表麵理論是真的話。

Lu 說道:" 我們估計了恒星落入特大質量黑洞中的比率。幾乎每個星係都有一個 ( 特大質量黑洞 ) 。我們隻考慮質量最大的,也就是重逾 1 億太陽質量的那些。在距離地球幾十億光年內,大約存在 1 百萬個這種滿足要求的黑洞。"

研究者隨後搜索了近期的望遠鏡觀測檔案。夏威夷的 1.8 米望遠鏡 Pan-STARRS 近期完成了一項觀察半個北半球天空的項目。在 3.5 年的期間內,該望遠鏡不斷重複掃描該區域,尋找 " 瞬變 " ——短暫發光然後黯淡的事物。他們的目標是尋找恒星落入特大質量物體並撞擊硬表麵的期望光特征瞬變。

Lu 說道:" 在給定落入黑洞的恒星比例和鄰近宇宙黑洞數量密度的條件下,我們計算出 Pan-STARRS 在 3.5 年的觀測中應當觀察到這種瞬變的次數。結果是如果硬表麵理論是真的,應該能檢測到 10 次以上。"

他們什麽都沒有找到。

Narayan 說道:" 我們的研究意味著某些黑洞,也可能是所有黑洞,都具有事件視界。並且材料在被這種其他物體吸入時,是真的會從可觀測宇宙中消失,正如幾十年來我們認為的那樣。廣義相對論又經受住了一次決定性試驗。"

現在該團隊提出利用更大的望遠鏡進行改進試驗:正在智利建造的 8.4 米大型巡天望遠鏡 LSST。與 Pan-STARRS 類似,LSST 將會不斷對天空進行巡視,以更高的靈敏度發現瞬變事件。

本文譯自 phys,由譯者 CliffBao 基於創作共用協議 ( BY-NC ) 發布。

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