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科学家取得黑洞研究重大突破!发现了黑洞反物质秘密!

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发表于 2019-2-1 00:56:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
据外媒最新消息,科学家首次黑洞反物质秘密,在黑洞研究方面取得重大突破,在科学界引起了巨大轰动!到底是什么情况?我们来看看!

据了解,科学家在通过望远镜观测巨大黑洞时发现围绕黑洞的喷流揭示了它们的反物质秘密!并通过首次对物质和反物质粒子在旋转的黑洞中旋转的模拟揭示了黑洞神秘喷流的起源!

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我们知道,喷流是宇宙天体附近喷射出的定向、狭长、高速物质流,喷流物质以接近光速的高速被抛射出太空,冲击附近的空气并加热它们,我们可以用红外射线望远镜观测其产生的炽热光芒,由于其产生的壮观景象,所以它也被科学家称为“宇宙火柱”。而黑洞喷流自然有异曲同工之妙,我们知道宇宙中很多星系的中心都存在巨大黑洞,这些黑洞无一例外都有着强大的撕扯力,迫使靠近它们的物体彻底粉碎并被吞噬,当周围的天体物质落入黑洞时就会喷射出火焰般的喷流,进而产生壮观的景象。

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其实高能物质喷流在宇宙中很常见,尽管还没有直接的证据证明它们是如何形成的,但是它们似乎有各种各样的来源。在我们的星系中,许多中子星会产生这些喷射流,就像一些相对较小的黑洞,那些质量不比太阳大多少的黑洞在吸收物质的过程中一样。天体物理学家认为,在其他星系中心的一些超大质量黑洞,其背后是绵延数千光年的壮观喷流,比如围绕着星系Messier 87的喷流。

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在许多情况下,特别是对于小型黑洞,喷射流似乎包含一层薄雾状的电子和它们的反物质对应物——正电子——以等离子体的形式高速流出。这些喷流一般在黑洞的磁极附近形成,在那里扭曲的磁场形成的混沌能量被抛射向星际空间。科学家称,这些扭曲的疯狂磁场会带走黑洞的一些能量和旋转动量,同时产生更多的电子和正电子。

此次发现让科学家向了解黑洞喷射流的动力学又迈进了一大步!并且科学家通过计算机模拟首次计算出物质和反物质的粒子是如何围绕旋转黑洞旋转的,这些计算机模拟提供了黑洞如何以接近光速喷射物质的关键,研究小组的结果支持了先前提出的两种为神秘粒子流提供动力的机制。

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科学家兴奋地称,这是一种全新的模拟技术,它可以帮助科学家分析来自全球射电望远镜阵列的数据,而这些射电望远镜正在观测银河系中心的超大质量黑洞,这是黑洞研究的一个巨大里程碑。

在现有的黑洞行为模型中表明,粒子与反粒子对是在强烈的磁场和电场中产生的,这些磁场和电场在黑洞的视界附近旋转,所谓的视界相当于一个引力界限,没有任何东西可以在穿过视界后逃逸,随后被黑洞毫不留情地吞噬。

过去,对黑洞动力学的三维模拟是将电子和正电子构成的等离子体模拟成一个连续体。但是在这项研究中,科学家在他们的模拟中加入了单个粒子,观察它们的运动是如何与磁场和电场相互交织并产生能量的。

他们的结果显示,正电子和电子在黑洞赤道附近旋转时,以相反的方向流动。这些电流使能量从两极地区迸发出来。

但是一般来说,喷射源最重要的不是等离子体,而是从电磁场中释放出来的大量能量,天体物理学家罗杰·布兰福德和罗曼·兹纳耶克在20世纪70年代就预测到了这种效应。他们提出了一种机制来解释喷流如何从黑洞的自旋中获得能量,以及这将如何有助于减缓自旋。这项研究还发现了第二种机制的支持,这种机制解释了能量是如何从旋转的黑洞中提取出来的。这种机制最早是由英国数学物理学家罗杰·彭罗斯在20世纪60年代提出的。根据彭罗斯的黑洞模型,在黑洞赤道附近产生的一些粒子具有负能量,所以当它们落入黑洞时,它们减慢了黑洞的旋转。这一假想现象让人想起史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)后来提出的“霍金辐射”,即负能量粒子有助于缩小黑洞的质量。

但是科学家称这项新的模拟并不是完美的,因为它们不包括粒子和反粒子是如何产生的详细过程,也不包括吸积盘诞生的详细过程。科学家希望接下来将通过Event Horizon Telescope(视界望远镜)观测更多的详细细节能够补充该理论!

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