物理学家终于证实了爱因斯坦关于黑洞的惊人预言

物质如何落到一个黑洞在一篇新论文中揭示了事件视界之外的情况。

正如所预测的那样爱因斯坦的引力理论，在某个点上，物质停止绕黑洞旋转并笔直下降，急剧下降，超过不归路。

现在，在一个活跃黑洞的X射线数据中，我们终于看到了这个“暴跌区域”存在的证据。

“爱因斯坦的理论预言了这种最后的暴跌会存在，但这是我们第一次能够证明它正在发生。理论物理学家安德鲁·穆默里（Andrew Mummery）说英国牛津大学。

“把它想象成一条河流变成瀑布——迄今为止，我们一直在观察这条河。这是我们第一次看到瀑布。

向黑洞前进的物质并不遵循一条直线。它盘旋着，就像水在旋转，盘旋，无情地走向排水沟。这不是无聊的比喻：科学家的比较是如此贴切使用漩涡水漩涡研究周围的环境黑洞.

研究黑洞本身有点棘手，因为它们周围的扭曲时空是如此极端。

但是，几十年前，阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）的理论工作预测，在离黑洞一定距离的地方，物质将不再能够遵循稳定的圆形轨道，并且会直接下降 - 就像水从类似的排水管的边缘流过一样。

没有理由相信事实并非如此——物质必须以某种方式跨越事件视界，爱因斯坦的引力理论经受住了全面的审查——但天体物理学家不确定的是，我们是否能够探测到它。

Mummery和他的同事们的工作有多个部分。其中之一是开发数值模拟和模型，这些模型描绘了下降区域，以揭示它发出的光。在那之后，他们需要包含相同暴跌区域发射的观测证据。

有问题的黑洞是在大约10,000光年外的一个系统中发现的，称为MAXI J1820+070系列.这个系统包含一个质量约为太阳质量8.5倍的黑洞，以及一颗双星伴星，当这对物体绕行时，黑洞从中剥离物质，以爆发的方式提供表现为 X 射线闪烁.

天文学家一直在观察这个黑洞，以更好地了解它的行为，因此研究人员能够访问使用X射线获得的非常高质量的数据NuSTAR公司和更好近地轨道上的仪器。特别是，他们关注的是 2018 年发生的爆发。

以前的研究已经指出，在对这次爆发的观察中检测到了一种额外的辉光，无法完全解释。

一个2020年研究据推测，这种辉光可能来自最内层稳定的圆形轨道区域，即暴跌区。Mummery和他的同事们特别仔细地研究了这种光芒，发现它与他们从模拟中获得的发射相匹配。

研究人员说，毫无疑问，这最终确定了暴跌区域的存在，为我们提供了一个新的探测器，用于黑洞事件视界之外的区域的极端引力状态。

“真正令人兴奋的是，银河系中有许多黑洞，我们现在有一种强大的新技术，可以利用它们来研究已知最强的引力场。木乃伊 说.

“我们相信这代表了黑洞研究的一个令人兴奋的新进展，使我们能够研究它们周围的最终区域。

只有这样，我们才能充分理解万有引力。等离子体的最后一次暴跌发生在黑洞的边缘，并显示出物质以最强的形式对引力做出反应。

该研究已发表在英国皇家天文学会月刊.

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