新理論認為黑洞死亡時轉為白洞吐出已吞物質

2015年03月16日 16:32     評論»

來源: 正見新聞

據英國《每日郵報》報導,一項新的理論指出黑洞的死亡方式可能是以轉變為白洞的方式進行的。理論上來說,白洞在行為上恰好是黑洞的反面——黑洞不斷吞噬物質,而白洞則不斷向外噴射物質。

這一發現最早是由英國《自然》雜誌網站報導的,其理論依據是晦澀的量子引力理論。科學家們相信這一發現或許將有助於解決長期以來的一個謎團,那就是:黑洞是否會毀掉被它吞噬的物質?根據這項理論,當黑洞抵達生命的終點,它會轉變為一個白洞並將此前黑洞所吞噬的全部物質都重新釋放出來。

根據《自然》雜誌網站上這篇報導中所提及的內容,實際上黑洞從其誕生之時便開始了向白洞的轉變過程,然而由於引力導致的時間膨脹,對於一個外部觀察者而言,他們會以為黑洞延續了數百億年甚至更久的時間,具體數值取決於黑洞的質量大小。如果這名作者的觀點正確,那些形成於宇宙極早期階段的小質量黑洞現在可能已經到了即將消亡的時刻,它們會像煙火那樣消逝,而這一信號可能可以在高能宇宙射線或其它輻射範圍內被探測到。

根據阿爾伯特·愛因斯坦的相對論,當一顆大質量恆星接近生命的終點,它常常會發生無法逆轉的塌縮,形成一個黑洞,並將其周遭的一切物質——包括光——全部吞噬。

長期以來科學家們一直猜測在星系的核心部位存在大質量黑洞,並且隨著它們吞噬更多周遭的塵埃,氣體以及其他物質,它們的質量變得越來越大,自轉速度也越來越快。但科學家們一直都找不到一套可靠的方法來測量黑洞的自轉速度,直到去年情況才有所改變。

儘管黑洞難以探測,但它們的周圍會發齣劇烈的X射線輻射。使用美國宇航局新發射的核分光望遠鏡陣列(NuSTAR)以及歐洲空間局(ESA)的XMM-牛頓空間望遠鏡,一個國際天文學家小組觀測了一個臨近星系核心的超大質量黑洞釋放出的高能X射線。

計算顯示這一黑洞的自轉速度幾乎接近光速——達到驚人的每小時6.7億英里(10.78億公里)。美國馬里蘭大學天文學家克里斯托弗·萊納德(Christopher Reynolds)並未參与這項研究本身,但他在一篇評論中對其進行了評價。他認為這是首次對一個超大質量黑洞的自轉速率進行精確的測量。

所謂的超大質量黑洞,其質量可以達到太陽的數百萬乃至數十億倍,科學家普遍認為它們隱匿於星系的核心。它們擁有極高的密度和壓力,並因此擁有強大的引力場,甚至連光線也無法從這裏逃脫。科學家們根據其X射線輻射特徵鎖定這些龐然大物的位置。而確切的知道這些黑洞自轉速度的快慢則將有助於科學家們了解其生長情況。

在2012年的幾天時間里,這兩台空間望遠鏡同時對漩渦星系NGC 1365內的一個超大質量黑洞進行跟蹤。之所以選中這個星系,是因為其距離約為6000萬光年,從宇宙學的角度來說,它比較近。有關的研究論文已經刊載於近日出版的《自然》雜誌上。

那麽我們不禁想問,在我們銀河系中心的超大質量黑洞的自轉速度有多快?

根據這項研究的第一作者,義大利阿切特里天體物理觀測台的奎爾多·理薩里提(Guido Risaliti)的說法,這個問題很難回答,因為銀河系內的這個黑洞並不像此次所觀測的那個黑洞那麽活躍。理薩里提表示,除了偶爾情況之外,我們銀河系中心位置的黑洞幾乎不會發出任何輻射,因此也就讓計算其自傳速度變得十分困難。

馬里蘭大學的萊納德表示,目前已經很清楚,一些超大質量黑洞的自轉速度非常快,因此我們需要更加強大的X射線波段空間望遠鏡。他表示:「我們正在了解一些宇宙中更為獨特也更加強大的天體。這很酷!」

關鍵字: 黑洞

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