神秘亚原子微粒如何逃离黑洞?超级计算机找到答案

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据国外媒体报道,黑洞具有非常强的引力,以至于任何事物,甚至包括光,一旦离得太近都无法逃脱束缚。然而,科学家最新研究指出,亚原子微粒都并能逃离黑洞。

当黑洞吞噬付近物质的过后,也会喷射出饱含正负电子的高能等离子体喷流。就在哪几种幸运微粒到达黑洞视界过后,它们过后刚开始加速。它们波特率接近光速,从黑洞视界反弹出去,原应 沿着黑洞旋转轴向外抛出。

哪几种数量庞大且强大的粒子流被称为“相对射流”,它们释放的光线,本身人都并能使用望远镜进行观测。尽管天文学家们原应 观察哪几种喷射流几十年时间,但没人人确切知道哪几种逃逸粒子是怎样才能获得能量的。在一项最新研究中,美国加州劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员对该过程有了新的认识。

研究负责人、伯克利实验室博士后凯尔·帕弗雷(Kyle Parfrey)说:“黑洞旋转的能量是怎样才能被提取出来形成喷射流的?本身间题原应 占据 很长时间,是科学界悬而未决的二个谜团。”

伯克利实验室表示,为了揭晓本身谜团,帕弗雷和研究小组设计了一套超级计算机模拟实验,结合几十年前理论数据提供对等离子体喷流驱动机制的最新见解,从而解释怎样才能从黑洞超强引力中窃取能量,并推动它远离黑洞。换句话讲,本身人研究了黑洞极端引力怎样才还可以对粒子提供没人多的能量,使它们向外辐射。

这项模拟实验,首次从理论上解释环绕黑洞的电流怎样才能与磁场扭曲结合在一齐,形成喷射流,并使用二个单独的理论解释粒子怎样才能穿越黑洞临界点——事件视界,远距离观测者会观测到黑洞“负能量”,并低估了黑洞整体旋转能量。实际上,黑洞原应 吸入哪几种“负能量”,而拖累了质量。

帕弗雷表示,将这本身理论结合在一齐,试图将普通等离子体物理学与爱因斯坦广义相对论相整合。这项模拟实验不仅要考虑粒子加波特率和来自相对喷射流的光线,还时需考虑正负电子是怎样才能最初形成——它们通不够能光子碰撞(这类伽马射线)产生的。本身过程被称为“电子偶产生”,都并能将光转化为物质。

哥伦比亚大学理论天体物理学中心研究科学家罗伯特·佩纳(Robert Penna)说:“最新模拟结果全版不同于过后的模拟实验,也而是我说从本身意义上讲是放心可靠的。”他将相关观点的研究报告发表在《物理评论快报》上。

佩纳说:“然而帕弗雷等人发现本身粒子非常有趣,因此具有独特行为型态。这类:本身人发现一定量粒子的相对能量是负的,就像远离黑洞的观测者所测量的那样。当哪几种粒子落入黑洞,黑洞总能量就会减少。”

不过还有二个惊喜,帕弗雷的模拟实验表明,有没人多的负能量粒子流入黑洞,它们落入黑洞所吸收的能量与磁场纠缠所吸收的能量相当,要证实本身预测还时需进一步研究分析,因此原应 负能量粒子的影响像预测的那样强烈,它原应 会改变本身人对黑洞喷射流辐射光谱的预期。

帕弗雷和研究同事计划进一步改进本身人的模型,将模拟结果与“视界望远镜”等天文台的观测数据进行比较,伯克利实验室表示,研究人员计划扩大模拟范围,其中包括黑洞视界付近的物质流入物质,即吸积流。本身人希望对整个间题提出二个更加一致的看法。目前,这项最新研究报告发表在近期出版的《物理评论快报》上。