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Black Hole Bends Light Back on Itself

你可能听说过,没有任何东西能逃脱黑洞的引力,甚至光也不能。在黑洞附近确实如此,但是在更远一点的地方——在一些黑洞周围旋转的物质圆盘——光线可以逃逸。事实上,这就是黑洞活跃地成长并发出明亮的x射线的原因。

现在,一项即将发表在《天体物理学杂志》上的新研究提供了证据,证明事实上并非所有从黑洞周围的圆盘流出的光都能轻易逃逸。其中一些被黑洞的巨大引力所折服,转回来,最终从圆盘上弹回并逃逸。

"是这项新研究的主要作者,也是加州理工学院的博士后学者,他说:“我们观察到光线从离黑洞很近的地方发出,黑洞试图逃逸,但却像回力棒一样被黑洞拉了回来。”这是在20世纪70年代就被预测到的事情,但是直到现在才被显示出来

这些新发现是通过梳理美国国家航空航天局(nasa)现已关闭的罗西x射线定时探测器(RXTE)任务的档案观测资料而得出的,该任务于2012年结束。研究人员专门研究了一个由类太阳恒星环绕的黑洞;这一对被称为XTE J1550-564。黑洞"从这颗恒星向外输送物质,将物质拉到它周围的平坦结构上,这种结构被称为吸积盘。通过仔细观察来自圆盘的x射线,研究小组发现了一些痕迹,表明光线被弯曲回圆盘并被反射了出去。

来自加州理工学院的物理学研究助理教授贾维尔·加西亚(Javier Garcia)是该论文的共同作者之一。"的理论学家已经预测了光会有多少部分折回到圆盘上,现在,我们第一次证实了这些预测

科学家们说,新的结果间接地证实了爱因斯坦的广义相对论,也将有助于未来测量黑洞的自旋率,而这方面的知识目前还知之甚少。

康纳斯说,由于黑洞可能会快速旋转,它们不仅会使光弯曲,还会使光发生扭曲。这些最近的观测结果是试图找出黑洞旋转速度之谜中的又一块

这项名为“黑洞x射线双星XTEJ1550-564中返回圆盘辐射的"证据”的新研究是由美国国家航空航天局、亚历山大·冯·洪堡基金会和玛格丽特·冯·兰格尔奖学金资助的。其他合著者还有德国埃尔兰根-纽伦堡大学的托马斯·道泽尔、斯蒂芬·里克德勒和约恩·威尔姆斯;德国图宾根大学的维多利亚·格林伯格;麻省理工学院Kavli天体物理与空间研究所和哈佛大学的James Steiner;哥伦比亚大学的纳文·斯里达尔;加州大学伯克利分校的John Tomsick;菲奥娜·哈里森(Fiona Harrison),加州理工学院哈罗德·a·罗森(Harold A. Rosen)物理学教授,肯特·克里萨(Kent Kresa)和乔伊斯·克里萨(Joyce Kresa)物理、数学和天文学系主任。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://www.caltech.edu/about/news/black-hole-bends-light-back-itself