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首次捕捉!旋转黑洞拖曳时空证据现身,爱因斯坦百年预言终成真

   时间:2026-01-04 08:50:11 来源:互联网编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

天文学家在探索宇宙奥秘的征程中取得重大进展,首次直接捕捉到高速旋转黑洞引发的时空涡旋畸变,证实了爱因斯坦广义相对论中一项百年前提出的重要预测。这一突破性发现源于对一颗恒星被超大质量黑洞摧毁过程的观测,为人类理解宇宙极端环境下的物理规律提供了全新视角。

研究团队由中国科学院国家天文台主导,联合卡迪夫大学共同完成。他们将观测目标锁定在编号为AT2020afhd的天体上,这是一次典型的潮汐瓦解事件——当一颗恒星过于靠近黑洞时,其引力会像潮水般将恒星撕碎。恒星残骸在黑洞周围形成高速旋转的吸积盘,同时释放出以接近光速运动的强大物质喷流,这些极端现象为研究黑洞提供了天然实验室。

科学家通过分析该事件产生的X射线和射电信号,发现其中存在周期性扰动模式。具体而言,吸积盘与喷流的协同运动每20天重复一次,这种规律性变化成为时空扭曲的直接证据。研究团队指出,这种现象与爱因斯坦1913年提出的理论构想密切相关,后经伦琴与塞林在1918年通过数学模型完善,最终被命名为"伦琴-塞林进动效应"。该效应描述了旋转黑洞如何像陀螺带动水流般,拖拽周围时空并扭曲附近物质的运动轨迹。

参与研究的卡迪夫大学物理与天文学院高级讲师科西莫·因塞拉博士形象地解释道:"这就像旋转的带电体会产生磁场,我们观测到黑洞这种大质量旋转天体产生了引力磁场,它显著影响着周围恒星和气体的运动方式。"他特别强调,此次发现的AT2020afhd事件与以往观测的潮汐瓦解现象存在本质差异——其射电信号呈现短期波动特征,这种变化无法用黑洞自身能量释放来解释,反而与参考系拖曳效应的理论预测高度吻合。

为获取关键数据,研究团队整合了多台国际顶尖天文设备的观测成果。尼尔·格雷尔斯雨燕天文台的X射线监测数据与卡尔·G·扬斯基甚大阵列的射电观测形成互补,配合电磁光谱分析技术,科学家得以精确描绘黑洞周围物质的结构与运动状态。这种多波段联合观测策略,使人类首次在真实宇宙环境中验证了广义相对论关于时空拖曳的预言。

 
 
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