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黑洞的事件视界确实存在,只要掉进去就从宇宙消失
2017-05-314评

黑洞是宇宙中一种非常奇特的天体,它的引力极其强大,极度扭曲了其周围的时空,导致任何落入黑洞的东西都是有去无回,包括光在内。正因如此,我们无法看到黑洞。

天文学家把黑洞的外边缘称为事件视界,处于事件视界之外的观察者无法知晓黑洞内的信息。当有物质太过于靠近黑洞时,它将被事件视界完全吞噬,导致它“从可观测的宇宙中消失”。

很多科学家认为,在每个星系的中心都存在着一个超大质量黑洞。然而,有种理论认为,存在于星系中心的是一种神秘的超大质量物体,而不是一个黑洞。这意味着坠落其中的物质会撞击到坚硬的表面,在剧烈的冲击下被摧毁,这样看起来就像原先的物质消失了,这就是所谓的“硬表面理论”。

在一项新的研究中,科学家发现,几乎没有证据支持硬表面理论,而是得出了“一些或许所有的黑洞都有事件视界”的结论,这是对爱因斯坦广义相对论的又一次成功测试。

德克萨斯大学奥斯汀分校的天体物理学教授帕万·库马尔(Pawan Kumar)说:“我们的动机并不在于确定有一个坚硬的表面,而是推动知识界限,并找到在黑洞周围确实存在事件视界的确凿证据。”

为了弄清哪个理论是正确的,研究团队首先确定了如果一颗恒星与超大质量物体的表面相撞,望远镜将会观测到什么。然后,科学家估计了在附近宇宙中会发现这种现象的频率。如果真出现这样的撞击,无疑会对黑洞事件视界的观点造成冲击。

研究人员表示:“我们估计了恒星落在超大质量黑洞上的速度。几乎每个星系中心都有一个超大质量黑洞,我们只考虑了最大规模的,其质量是太阳的1亿倍。在距离地球数十亿光年内,这样的天体大约有100万个。”

根据研究人员,当一颗恒星与一个超大质量物体相撞时,其气体将包围该物体并发光数月或数年。科学家利用来自口径1.8米的全景巡天望远镜和快速反应系统(Pan-STARRS)的最新观测数据,研究了过去三年半来北半球天空的调查数据,这可使科学家搜索这种宇宙碰撞造成的闪光。

科学家指出:“根据恒星落入黑洞的速度,以及附近宇宙的黑洞数量密度,我们计算了在三年半时间内应该会出现多少次闪光。结果表明,如果硬表面理论是正确的,望远镜应该检测到超过10次。”

然而,事实上,研究团队一次闪光也没有发现。哈佛-史密松森天体物理中心的物理学家Ramesh Narayan表示:“这项研究表明,几乎所有的黑洞都有事件视界,落入其中的物质确实从可观测的宇宙中消失了,正如此前理论预言的那样。因此,广义相对论又经受住了另一个关键的考验。”


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