重大發(fā)現(xiàn)！人類(lèi)首次看到的那個(gè)黑洞被證實(shí)在自旋，愛(ài)因斯坦又對(duì)了

愛(ài)因斯坦是人類(lèi)歷史上成就僅次于牛頓的物理學(xué)家， 其提出的相對(duì)論，與量子力學(xué)構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱。愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論認(rèn)為，引力并不是力，本質(zhì)是時(shí)空彎曲。

廣義相對(duì)論做出了許多非凡的預(yù)測(cè)，黑洞就是其中最知名的預(yù)測(cè)之一。黑洞非常神秘莫測(cè)，因?yàn)楹诙吹谋倔w不僅不發(fā)光，還會(huì)吞噬所有的光線。因此一個(gè)處于靜默狀態(tài)下的黑洞，人類(lèi)是無(wú)法直接觀測(cè)到的，只有那種存在吸積盤(pán)和噴流的黑洞，人類(lèi)才能觀測(cè)到。而“事件視界”這個(gè)分界面則將黑洞內(nèi)部與外部分隔開(kāi)來(lái)，使得人類(lèi)獲取不到黑洞內(nèi)部的任何信息。

理論研究和大量的觀測(cè)結(jié)果，使得科學(xué)家相信宇宙中存在數(shù)量龐大的恒星級(jí)黑洞，并且絕大多數(shù)星系中心都存在一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，比如銀河系中心就存在一個(gè)超大質(zhì)量黑洞“人馬座A*”。

位于室女座方向，一個(gè)被叫作M87的大型橢圓星系中心的那個(gè)超大質(zhì)量黑洞，是首個(gè)被人類(lèi)看見(jiàn)的黑洞。

科學(xué)家使用分布在全球的多個(gè)地面大型望遠(yuǎn)鏡，利用甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量技術(shù)，模擬了一個(gè)口徑等效于地球直徑，分辨率是哈勃望遠(yuǎn)鏡1000倍的的虛擬望遠(yuǎn)鏡——事件視界望遠(yuǎn)鏡，簡(jiǎn)稱(chēng)EHT。通過(guò)這種技術(shù)，可以對(duì)黑洞進(jìn)行拍照。

2019年4月，EHT組織公布了M87星系中心的那個(gè)超級(jí)黑洞的照片，使人類(lèi)首次看到了黑洞的真實(shí)外貌。

2021年3月，EHT又公布了M87黑洞陰影周?chē)�的高分辨率偏振圖像。

2022年5月，EHT公布了銀河系中心那個(gè)質(zhì)量大約是太陽(yáng)質(zhì)量400萬(wàn)倍的超大質(zhì)量黑洞的照片。

在我國(guó)科學(xué)家的主導(dǎo)下，由全球45個(gè)科研機(jī)構(gòu)組成的國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)對(duì)EHT所提供的M87黑洞觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入研究，證實(shí)M87黑洞確實(shí)在自旋。據(jù)中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)介紹，相關(guān)研究成果已于2023年9月27發(fā)表在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上。

M87黑洞距離地球大約5,500萬(wàn)光年，質(zhì)量大約為太陽(yáng)質(zhì)量的65億倍，比銀河系中心的那個(gè)超大質(zhì)量黑洞“人馬座A*”還大上千倍�？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)M87黑洞的噴流呈現(xiàn)周期性的擺動(dòng)，擺動(dòng)周期約為11年，振幅約為10度。為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？最合理的解釋就是M87黑洞存在自旋。

一個(gè)穩(wěn)定的黑洞可以用三個(gè)特性來(lái)描述，分別是質(zhì)量、電荷和自旋。像這種存在自旋的黑洞，被稱(chēng)為克爾黑洞，而不存在自旋的黑洞則叫史瓦西黑洞。

此前科學(xué)家從理論上推測(cè)，認(rèn)為黑洞存在自旋，但一直未證實(shí)。這一新發(fā)現(xiàn)為黑洞自旋理論提供了強(qiáng)有力的觀測(cè)證據(jù)，表明黑洞確實(shí)存在自旋，這是人類(lèi)揭開(kāi)黑洞神秘面紗過(guò)程中所獲得的十分重要的發(fā)現(xiàn)。

并且，黑洞自旋現(xiàn)象符合愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的相關(guān)預(yù)測(cè)。前些年天文學(xué)家成功觀測(cè)到了廣義相對(duì)論所預(yù)言的引力波現(xiàn)象，此次新的發(fā)現(xiàn)再次體現(xiàn)出了愛(ài)因斯坦的偉大，他又對(duì)了！