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首次发现黑洞喷流存在伪超光速现象:宇航员在这里能存活490万年

首次发现黑洞喷流存在伪超光速现象:宇航员在这里能存活490万年
2020年07月28日 11:12 新浪网 作者 科技探秘v

  黑洞周围是个神奇的空间,由于黑洞强大的引力效应,周围物质的移动速度以接近光速运行。根据相对论,接近光速的物体自身所携带的时间与外界相比会变慢。我们根据星际穿越中黑洞周围的行星上,行星表面与轨道上的时间就不一样,在广义相对论中,势能低的观测者携带的时钟走得更慢。如果宇航员以接近光速的速度飞行,那么在地球观测者看来,宇航员似乎经历了很长很长的时间,但事实上宇航员并没有衰老太多,飞船上的时间变慢了。我们虽然无法造出接近光速的宇宙飞船,但宇宙中确实有这样的现象存在,比如MAXI J1820+070黑洞周围所发生的一切。

  

首次发现黑洞喷流存在伪超光速现象:宇航员在这里能存活490万年

图片解读:MAXI J1820+070黑洞释放的两极喷流,在X射线波段观测下非常耀眼

  

首次发现黑洞喷流存在伪超光速现象:宇航员在这里能存活490万年

  图片解读:黑洞吸积物质之后,可在两极形成喷流,喷流的速度接近光速

  该黑洞距离地球大约1万光年,位于银河系内,质量约为太阳的八倍,也是一颗比较标准的恒星级黑洞。黑洞还有一颗伴星,伴星质量仅为太阳的一半,黑洞强大的引力将伴星上的物质撕裂后吞噬,物质在黑洞周围聚集形成了可发射强大X射线的物质盘。尽管物质盘中的一些热气体经过事件视界之后落入黑洞中,被吞噬掉,然后以喷流的形式从黑洞南北两极方向喷射而出。

  根据2018年至2019年钱德拉X射线望远镜的观测数据,MAXI J1820+070黑洞两极喷流出现了伪超光速现象,从地球的角度观测,黑洞北极喷射的粒子流以光速的60%移动,而南极的喷流以光速的160%速度移动。这似乎违背了相对论,居然出现了超光速现象!其实这是当某物体以接近光速的速度移动,沿着我们视线方向,这也意味着该喷流的速度非常快,接近光速。根据NASA科学家测算,MAXI J1820+070黑洞两极喷流都大于80%的光速,这是个非常快的值。

  

首次发现黑洞喷流存在伪超光速现象:宇航员在这里能存活490万年

图片解读:恒星级黑洞示意图,其质量仅为太阳数倍

  在恒星级黑洞中,能观测到接近光速释放的喷流现象是非常罕见的。首先恒星级黑洞的发现数量不多,其次喷流的形成并非所有恒星级黑洞都有。以80%的光速移动,那么喷流上的物质寿命是非常长的。我们作为喷流之外的观测者,所携带的时间与喷流上的时间不同的。如果我们参考星际穿越中轨道时间7年对应行星表面1小时估算,如果宇航员在MAXI J1820+070黑洞喷流上以80%的速度前进,那么宇航员理论上可以存活490万年。也就是说,地球上过了490万年,MAXI J1820+070黑洞喷流上的宇航员只过了80年。

  

首次发现黑洞喷流存在伪超光速现象:宇航员在这里能存活490万年

  图片解读:宇航员如果处于喷流上,那么他的速度也会接近光速,我们按照星际穿越中轨道时间7年对应行星表面1小时估算,宇航员理论上可以存活490万年。

  喷射流中的粒子与周围物质相互作用时会产生冲击波,可吹走一些气体物质。科学家根据2018年7月发生的喷流事件进行估算,在短短几个小时内,黑洞形成的喷流吹散了相当于1000颗哈雷彗星的质量。MAXI J1820+070黑洞距离我们算是较近的,通过对其进行观测,我们能够了解到黑洞周围喷流的释放环境,研究宇宙的奥秘。

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