研究人員首次發(fā)現(xiàn)了黑洞周圍一個被稱為“吸入?yún)^(qū)”的神秘區(qū)域。愛因斯坦的廣義相對論曾預言這個區(qū)域，在這里，物質不再圍繞黑洞旋轉，而是直接落入其中，但之前從未觀測到。相關論文5月16日發(fā)表于英國《皇家天文學會月刊》。研究“吸入?yún)^(qū)”可以使人們獲得更多黑洞形成和演化的認知，同時也揭示了關于時空基本性質的新信息。無論任何物質，當太靠近黑洞時就會被撕裂，并在后者周圍形成一個名為吸積盤的軌道環(huán)。廣義相對論預測，吸積盤應該有一個內部邊界，一旦越過這個邊界，沒有任何物質能夠繼續(xù)繞黑洞運行，相反，它應該直接墜入黑洞，并且在下落的過程中迅速加速到接近光速?！斑@就像一條河流變成了瀑布，但在此之前，我們只看到了這條河流。”英國牛津大學的Andrew Mummery說，“如果愛因斯坦是錯的，那么這條河流會一直穩(wěn)定下去。然而現(xiàn)在我們第一次看到了瀑布，這表明愛因斯坦是正確的?！盡ummery和同事在一個雙星系統(tǒng)中的黑洞周圍發(fā)現(xiàn)了“吸入?yún)^(qū)”的證據(jù)。這個名為MAXI J1820+070的雙星系統(tǒng)距離地球約1萬光年。他們使用美國太空X射線望遠鏡——核光譜望遠鏡陣列（NuSTAR）的數(shù)據(jù)，建立了來自黑洞吸積盤的光模型。研究人員發(fā)現(xiàn)，除了包括吸積盤發(fā)出的光外，只有同時還包括“吸入?yún)^(qū)”物質發(fā)出的光時，這個模型才與數(shù)據(jù)相符合。沒有參與這項工作的美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的Greg Salvesen說：“以前我們認為，任何越過這個邊界的物質在墜入黑洞之前，都沒有時間發(fā)出真正明顯的輻射，所以研究人員什么也看不到。但事實證明，這個急劇下落的區(qū)域會給你帶來意想不到的額外光線?！边@種額外的光線可以解決X射線天文學中一個長期存在的問題，即黑洞的自轉速度似乎比理論預測的要快。黑洞自轉與其周圍區(qū)域的亮度是相互關聯(lián)的，因此增加一些額外的光可以使自轉速度與預測一致。Salvesen說：“黑洞自轉告訴人們各種各樣的事情，如果能夠更好地測量它，我們就可以回答天體物理學中的許多問題?！边@其中包括引力和時空本質的問題，因為“吸入?yún)^(qū)”是人們可以觀察到的宇宙空間中最極端的區(qū)域之一。它剛好在視界之外，而視界之外的引力是如此之強，任何物質，甚至是光都無法逃脫?！皬募夹g上講，如果該物質搭乘一枚火箭，就可以逃離這個急劇下落的‘吸入?yún)^(qū)’，但它注定要被毀滅，因為其軌道已經變得不穩(wěn)定，并迅速加速到接近光速?！盡ummery說，“這些物質回來的可能性等同于瀑布邊緣的水倒流。”現(xiàn)在，研究人員正試圖對這些奇怪的“宇宙瀑布”進行更多觀察，以闡明這一非凡區(qū)域的情況。相關論文信息：https://doi.org/10.1093/nras/stae1160