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科學家沸騰了!首次發(fā)現(xiàn)反物質圍繞黑洞旋轉秘密!

 秋水共藍天 2019-01-31

據(jù)外媒最新消息,科學家首次黑洞反物質秘密,在黑洞研究方面取得重大突破,在科學界引起了巨大轟動!到底是什么情況?我們來看看!

據(jù)了解,科學家在通過望遠鏡觀測巨大黑洞時發(fā)現(xiàn)圍繞黑洞的噴流揭示了它們的反物質秘密!并通過首次對物質和反物質粒子在旋轉的黑洞中旋轉的模擬揭示了黑洞神秘噴流的起源!

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我們知道,噴流是宇宙天體附近噴射出的定向、狹長、高速物質流,噴流物質以接近光速的高速被拋射出太空,沖擊附近的空氣并加熱它們,我們可以用紅外射線望遠鏡觀測其產(chǎn)生的熾熱光芒,由于其產(chǎn)生的壯觀景象,所以它也被科學家稱為“宇宙火柱”。而黑洞噴流自然有異曲同工之妙,我們知道宇宙中很多星系的中心都存在巨大黑洞,這些黑洞無一例外都有著強大的撕扯力,迫使靠近它們的物體徹底粉碎并被吞噬,當周圍的天體物質落入黑洞時就會噴射出火焰般的噴流,進而產(chǎn)生壯觀的景象。

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其實高能物質噴流在宇宙中很常見,盡管還沒有直接的證據(jù)證明它們是如何形成的,但是它們似乎有各種各樣的來源。在我們的星系中,許多中子星會產(chǎn)生這些噴射流,就像一些相對較小的黑洞,那些質量不比太陽大多少的黑洞在吸收物質的過程中一樣。天體物理學家認為,在其他星系中心的一些超大質量黑洞,其背后是綿延數(shù)千光年的壯觀噴流,比如圍繞著星系Messier 87的噴流。

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在許多情況下,特別是對于小型黑洞,噴射流似乎包含一層薄霧狀的電子和它們的反物質對應物——正電子——以等離子體的形式高速流出。這些噴流一般在黑洞的磁極附近形成,在那里扭曲的磁場形成的混沌能量被拋射向星際空間。科學家稱,這些扭曲的瘋狂磁場會帶走黑洞的一些能量和旋轉動量,同時產(chǎn)生更多的電子和正電子。

此次發(fā)現(xiàn)讓科學家向了解黑洞噴射流的動力學又邁進了一大步!并且科學家通過計算機模擬首次計算出物質和反物質的粒子是如何圍繞旋轉黑洞旋轉的,這些計算機模擬提供了黑洞如何以接近光速噴射物質的關鍵,研究小組的結果支持了先前提出的兩種為神秘粒子流提供動力的機制。

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科學家興奮地稱,這是一種全新的模擬技術,它可以幫助科學家分析來自全球射電望遠鏡陣列的數(shù)據(jù),而這些射電望遠鏡正在觀測銀河系中心的超大質量黑洞,這是黑洞研究的一個巨大里程碑。

在現(xiàn)有的黑洞行為模型中表明,粒子與反粒子對是在強烈的磁場和電場中產(chǎn)生的,這些磁場和電場在黑洞的視界附近旋轉,所謂的視界相當于一個引力界限,沒有任何東西可以在穿過視界后逃逸,隨后被黑洞毫不留情地吞噬。

過去,對黑洞動力學的三維模擬是將電子和正電子構成的等離子體模擬成一個連續(xù)體。但是在這項研究中,科學家在他們的模擬中加入了單個粒子,觀察它們的運動是如何與磁場和電場相互交織并產(chǎn)生能量的。

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他們的結果顯示,正電子和電子在黑洞赤道附近旋轉時,以相反的方向流動。這些電流使能量從兩極地區(qū)迸發(fā)出來。

但是一般來說,噴射源最重要的不是等離子體,而是從電磁場中釋放出來的大量能量,天體物理學家羅杰·布蘭福德和羅曼·茲納耶克在20世紀70年代就預測到了這種效應。他們提出了一種機制來解釋噴流如何從黑洞的自旋中獲得能量,以及這將如何有助于減緩自旋。這項研究還發(fā)現(xiàn)了第二種機制的支持,這種機制解釋了能量是如何從旋轉的黑洞中提取出來的。這種機制最早是由英國數(shù)學物理學家羅杰·彭羅斯在20世紀60年代提出的。根據(jù)彭羅斯的黑洞模型,在黑洞赤道附近產(chǎn)生的一些粒子具有負能量,所以當它們落入黑洞時,它們減慢了黑洞的旋轉。這一假想現(xiàn)象讓人想起史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)后來提出的“霍金輻射”,即負能量粒子有助于縮小黑洞的質量。

但是科學家稱這項新的模擬并不是完美的,因為它們不包括粒子和反粒子是如何產(chǎn)生的詳細過程,也不包括吸積盤誕生的詳細過程??茖W家希望接下來將通過Event Horizon Telescope(視界望遠鏡)觀測更多的詳細細節(jié)能夠補充該理論!

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