伽马射线疑超光速,不到5分钟穿越黑洞

2016年1月18日10:11:46 评论 92

关于γ射线爆发的起源有一种理论——它们是具有无穷能量的“巨超新星”,在觉醒时留下巨大的黑洞。看起来γ射线爆发似乎是排成队列的巨型黑洞。

据科学家观测结果伽马射线似乎在短短几分钟内穿过事件穹界。估计如果让光线穿过同样的距离,需要25分钟,说明伽马射线的速度超过光速或者发生了其他事情。研究人员认为他们获得一个罕见的机会,一瞥黑洞事件穹界下方发生的事情,允许他们推测内部景象。

伽马射线疑超光速,不到5分钟穿越黑洞

任何物质都无法逃脱黑洞的巨大引力,让黑洞变成宇宙中的一个“黑区”。由于自身的特性,黑洞心脏地带的物质具有很强的神秘色彩。科学家表示当前有关伽玛射线爆发原因的理论不足以解释他们的观测发现,需要提出全新的理论解释事件穹界下方的现象。巴塞罗纳高能物理学研究所的研究项目参与者朱利安-希塔莱克表示:“没有物质能够比光线更快照亮整个表面。”

IC 310星系座落于英仙座,拥有非常活跃的星系核,不断向周围太空放射无线电波。2012年,天文学家利用加那利群岛拉帕尔玛岛上的大型大气伽马射线成像切伦科夫望远镜对这个星系的巨大辐射爆发进行了近4个月的观测。据信,辐射由坠落星系中央的大质量黑洞的物质所致。这种辐射被称之为“银河系外喷流”,可能由坠落黑洞的物质形成的冲击波加速粒子远离事件穹界所致。

借助切伦科夫望远镜对IC 310星系进行的观测显示黑洞放射的伽马射线喷流移动速度极快,无法用这种方式进行解释。这些辐射闪光似乎在短短4.8分钟内便移动了2.79亿英里(约合4.5亿公里),穿过事件穹界。如果以光速移动,需要25分钟才能穿过这一距离。对此进行研究的国际科学家小组指出这个黑洞一定高速旋转,每侧都产生喷流。对其进行观测就像观测灯塔放射的光束。由于黑洞的快速旋转,伽马射线似乎以更快的速度移动。这个黑洞存在多个辐射源,而不是只有一个。研究发现刊登在《科学》杂志上。

伽马射线疑超光速,不到5分钟穿越黑洞

科学家指出黑洞的旋转形成一个电荷分离磁气圈,导致极地周围出现平行电荷。粒子的速度被加速到接近光速的程度,形成伽马射线,从事件穹界喷射到太空。德国维尔茨堡大学的卡尔-曼海姆指出:“你可以将其想象成雷暴中的闪电。”每隔几分钟,这种闪电便释放在一定区域内积聚的能量。在此过程中,接近光速的粒子被喷射到星系的外部区域。

慕尼黑马克斯-普朗克物理学研究所的拉兹米克-米尔佐亚表示这种伽玛辐射可能让天文学家一瞥黑洞的内部景象。他说:“这些伽玛辐射的源头区一定远远小于黑洞的事件穹界。在对高能黑洞进行观测时,我们实际上是对星系核进行深度观测,试图了解星系核的机制。”

伽马射线疑超光速,不到5分钟穿越黑洞。

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