旋转的奇点

来源:大科普网 时间:2013-10-22 热度:187


黑洞是密度极高的奇怪区域,极强的引力将时空扭曲到没有任何东西——哪怕是光——能够逃脱(除非是偷偷穿过爱因斯坦-罗斯虫洞)。相当奇怪的是,黑洞居然会旋转,而且旋转的黑洞比那些不转的同胞甚至更加奇怪:在一个旋转的黑洞附近,时间和空间都会绕着黑洞旋转。

天文学家尝试着用很多方法去测量这些扭曲的时空。其中一种靠的就是测量那些不幸接近黑洞视界的铁原子所放射出的X光是否被扭曲。然而,天文学家并不确定被观测到的扭曲到底是由黑洞的旋转效应产生的,还是因为黑洞附近温度较低的物质的吸收产生的。

在一个比较特殊的重要情况下,借钱德拉牛顿X射线天文台(XMM)和核光谱X射线望远镜阵列(NuSTAR)的帮助,科学家已经能够彻底解决这个问题了。XMM和NuSTAR同时对一个两百万倍太阳质量的黑洞进行了36个小时的观测,这个黑洞位于一个名为NGC 1365的星云中心。钱德拉牛顿X光光谱在上面的图片中是用蓝点表示的。从中能很清楚的看到被扭曲的铁原子放射——在上面的图里面的7keV处出现了一个高峰,以及一个长长地向左延伸的低能部分。NuSTAR光谱(上图中的黄圈)确凿地显示,高能X光比气体云吸收模型的预测值要亮的多。这些组合观测使得黑洞旋转效应和吸收效应被清晰地区别开来,并未黑洞旋转的测量提供了一个可靠的方法。

那么,如果在黑洞附近随着时空一起旋转的话,到底应该会什么样子的呢?

 

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