【宇宙之謎】黑洞向宇宙噴射物質,卻不是以科學家預言的白洞的形式

天空之城 2020/11/12 檢舉 我要評論

黑洞是宇宙中最神秘的天體之一,他們盤踞在星系的中心,吞噬星雲和光線,如一頭只吃不吐的怪獸。以至於科學家都困惑,進入黑洞無光線和物質都去哪裡了,這就是著名的「黑洞資訊悖論」。甚至有科學家預言,在黑洞的另一端存在白洞,向外噴射物質和光線,只是這假設無法得到證實。

黑洞在結構上被分為看不見的中央黑洞主體,可觀測的成漩渦狀旋轉的吸積盤,以及向兩個大煙囪一般垂直於吸積盤的光冕。

黑洞,具有難以想像的巨大品質,因此才會吸引物質、氣體甚至光線。但是位於吸積盤的上方和下方的兩個大煙囪可以在相反的方向以等離子體射流的形式發射物質。等離子體射流是從銀河中心黑洞以巨大能量射出的一種等離子體束,等離子體射流可以向太空延伸數十萬光年。

發出這種強烈的輻射時,黑洞保持隱藏狀態,因為附近的光線強烈彎曲,從而導致黑洞附近出現陰影。最近,科學家用(EHT)在觀測巨橢圓星系M87中央的黑洞時看到了這一現象。

但是,事件視界望遠鏡在類星體3C279(也是一個黑洞)中發現了另一種現象:在距離黑洞幾十萬光年的距離處,等離子流的核心突然發亮,目前科學家尚不清楚這些離子流如何像通過不可見的煙囪那樣到達那裡。但是天文學家發現,位於毫米波波長范圍內的射流核心能發出高能伽馬射線,不僅亮度極高,而且這種亮度在幾分鐘之內可以翻倍。

天體亮度突發變化的特殊模式在天文學上被稱為磁重連,這個過程發生在許多具有強磁場的天體物體中,例如太陽日冕活動也與磁場的運動和重新連接有關。最近,通過歐洲航天局(ESA)的太陽軌道飛行器任務觀察太陽大氣中的「篝火」就證明了這一點。

天文學家表示,磁重新連接或許可以解釋能量它來自何處以及如何從黑洞到達射流的核心。在磁場重新連接期間,最初在磁場中存儲的看不見的能量突然在許多「微型噴嘴」中釋放。在這些噴射流中,粒子被加速,然後產生可以觀察到的伽馬射線。

類星體3C279的黑洞附近的時空被迫繞著黑洞旋轉,錨定在黑洞周圍的等離子體的磁場將其驅散。通過兩個無形的煙囪向外噴著這些能量,射流減慢了黑洞的旋轉速度,並將其部分旋轉能量轉化為高能伽馬射線。

在類星體3C279幾十萬光年出發現光曲線中磁重連的特殊模式,讓科學家有些難以置信,感覺就像是突然在許多未知黑洞字母中破譯了一個象形文字一樣。但是,黑洞這個令人著迷的天體究竟有多少未知的秘密等待著科學家家去破譯呢?

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