最近熱映的電影《星際穿越》中巨大的黑洞和神奇的時滯效應(yīng)讓人目眩神迷，然而現(xiàn)實世界中科學家們的新發(fā)現(xiàn)似乎已經(jīng)打敗了編劇的想象力。最新發(fā)現(xiàn)顯示，某個遙遠的黑洞正在噴射出可能是“超光速”的伽馬射線。科學家們認為，想要了解黑洞內(nèi)部的景象，恐怕不需要讓宇航員和他的機器人沖進去了，直接研究這些“超光速”粒子或許就能為我們揭開黑洞的謎團。
新浪網(wǎng)報道，北京時間2日消息，據(jù)報道，最近物理學家觀察到了一個令人震驚的現(xiàn)象，他們觀察到距地球2.6億光年外一個黑洞吞噬星體所放射出的伽馬射線似乎超過了光速。光從文字描述上看，似乎這一現(xiàn)象違背了狹義相對論。其實，“超光速”現(xiàn)象在宇宙學家看來并不算是驚世駭俗，這些事件在原理上并未“違背”現(xiàn)代理論物理學。但這一新的“超光速”事件仍然令科學家們興奮，這或許能為揭開黑洞內(nèi)部景象之謎打開一扇大門。
正在吞噬星體的黑洞
據(jù)報道，發(fā)生“超光速”現(xiàn)象的超大質(zhì)量黑洞座落于IC 310星系中央，距地球2.6億光年。對伽馬射線閃光進行的測量顯示，它們以驚人的速度穿過事件穹界，速度似乎超過光速。事件穹界是指黑洞的邊界，任何物質(zhì)都無法逃脫黑洞的巨大引力。
觀測結(jié)果顯示伽馬射線似乎在短短幾分鐘內(nèi)穿過事件穹界。據(jù)科學家估計，如果讓光線穿過同樣的距離，需要25分鐘，說明伽馬射線的速度超過光速或者發(fā)生了其他事情。研究人員認為他們獲得一個罕見的機會，一瞥黑洞事件穹界下方發(fā)生的事情，允許他們推測內(nèi)部景象。
任何物質(zhì)都無法逃脫黑洞的巨大引力，讓黑洞變成宇宙中的一個“黑區(qū)”。由于自身的特性，黑洞心臟地帶的物質(zhì)具有很強的神秘色彩。科學家表示當前有關(guān)伽瑪射線爆發(fā)原因的理論不足以解釋他們的觀測發(fā)現(xiàn)，需要提出全新的理論解釋事件穹界下方的現(xiàn)象。巴塞羅納高能物理學研究所的研究項目參與者朱利安-希塔萊克表示：“沒有物質(zhì)能夠比光線更快照亮整個表面。”
IC 310星系座落于英仙座，擁有非常活躍的星系核，不斷向周圍太空放射無線電波。2012年，天文學家利用加那利群島拉帕爾瑪島上的大型大氣伽馬射線成像切倫科夫望遠鏡對這個星系的巨大輻射爆發(fā)進行了近4個月的觀測。據(jù)信，輻射由墜落星系中央的大質(zhì)量黑洞的物質(zhì)所致。這種輻射被稱之為“銀河系外噴流”，可能由墜落黑洞的物質(zhì)形成的沖擊波加速粒子遠離事件穹界所致。
借助切倫科夫望遠鏡對IC 310星系進行的觀測顯示黑洞放射的伽馬射線噴流移動速度極快，無法用這種方式進行解釋。這些輻射閃光似乎在短短4.8分鐘內(nèi)便移動了2.79億英里(約合4.5億公里)，穿過事件穹界。如果以光速移動，需要25分鐘才能穿過這一距離。對此進行研究的國際科學家小組指出這個黑洞一定高速旋轉(zhuǎn)，每側(cè)都產(chǎn)生噴流。對其進行觀測就像觀測燈塔放射的光束。由于黑洞的快速旋轉(zhuǎn)，伽馬射線似乎以更快的速度移動。這個黑洞存在多個輻射源，而不是只有一個。研究發(fā)現(xiàn)刊登在《科學》雜志上。
科學家指出黑洞的旋轉(zhuǎn)形成一個電荷分離磁氣圈，導致極地周圍出現(xiàn)平行電荷。粒子的速度被加速到接近光速的程度，形成伽馬射線，從事件穹界噴射到太空。德國維爾茨堡大學的卡爾-曼海姆指出：“你可以將其想象成雷暴中的閃電。”每隔幾分鐘，這種閃電便釋放在一定區(qū)域內(nèi)積聚的能量。在此過程中，接近光速的粒子被噴射到星系的外部區(qū)域。
慕尼黑馬克斯-普朗克物理學研究所的拉茲米克-米爾佐亞表示這種伽瑪輻射可能讓天文學家一瞥黑洞的內(nèi)部景象。他說：“這些伽瑪輻射的源頭區(qū)一定遠遠小于黑洞的事件穹界。在對高能黑洞進行觀測時，我們實際上是對星系核進行深度觀測，試圖了解星系核的機制。”
