光子轨道黑洞'轮盘赌'

2018-01-03 01:04:27

作者:大卫·施加,奥斯汀新的计算表明,黑洞的强烈引力场可以使单个光子光源暂时进入轨道这意味着来自黑洞附近爆炸的单次爆发光的光子可以在逃逸到太空之前围绕孔旋转不同的时间,使得黑洞看起来像闪光灯一样闪烁光脉冲可以为科学家们提供一个关于黑洞神秘特性的新窗口,例如它们的质量和旋转速率科学家早就知道黑洞可以弯曲光线但是,位于美国马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的Keigo Fukumura和Demosthenes Kazanas表示,以正确角度进入的光子可以弯曲成近乎圆形的路径,导致它们在黑洞周围摆动一个或多个飞往太空之前的时间当被称为闪光的X射线闪光在物质盘中旋转进入黑洞时,会触发快速脉冲科学家仍然不确定是什么原因引起这些耀斑,但它们在黑洞周围很常见因为来自耀斑的光子在略微不同的轨迹上行进,所以有些光子会在黑洞周围移动一次,而其他光子会在松散之前被捕获两个,三个或更多个轨道每个额外的轨道导致光的逃逸时间的额外延迟,导致在原始耀斑之后的规则间隔的光“回声”这种效果仅对快速旋转的黑洞有重要意义,黑洞会随着它们的旋转而拖动周围的织物这种所谓的“框架拖动”将更多光线引入黑洞周围的轨道,使得回波足够明亮,可以被观察到美国马里兰大学帕克分校的科尔米勒说,如果能够观察到这样的光回波,它们可以作为产生它们的黑洞的探测器,他们对这项研究没有贡献 “这将为测量黑洞的质量和可能的旋转提供一种新方法,”他告诉“新科学家”杂志这是因为回波之间的时间延迟取决于光线完成黑洞轨道需要多长时间,而黑洞的轨道又是由黑洞质量和旋转速率的组合决定的对于质量为太阳质量10倍的快速旋转黑洞,脉冲每秒会产生1400次左右他说,这也将提供一种方法来测试爱因斯坦的广义相对论的预测 - 即假设物质导致空间曲线 - 在非常强的引力场中但米勒怀疑这种效应是否能真正被观察到需要一个物质盘来产生能够为脉冲提供光的耀斑,但是相同的盘可能会吸收大量围绕黑洞轨道运行的光,因此它永远不会逃脱被观察为回声此外,只有一小部分光线会沿着正确的方向进入,暂时被困在黑洞周围,而不是简单地进入“你必须将光子发送到极窄的锁孔中,”他说 Fukumura承认脉冲很难观察到一些叫做准周期振荡(QPO)的神秘脉冲已经出现在来自太阳质量几倍的近黑洞的X射线中,但它们的频率约为每秒300个脉冲,太低而不能发光呼应像天基罗西X射线定时探测器(RXTE)这样的现有天文台并不是为了看到探测光回波所需的更高频率而设计的,因此观测它们可能不得不等待未来的望远镜但是,如果从黑洞中每秒发射超过1000次的X射线振荡,那么光回波效应将成为一个明确无误的标志,Fukumura说 “我认为没有任何其他理论模型可以解释这么高的频率,