天文學(xué)家首次探測到黑洞背后的光，再次證實(shí)愛(ài)因斯坦的廣義相對論是正確的。

　　研究人員在研究一個(gè)距離我們 8 億光年外的茲威基 1 號螺旋星系中心的超大質(zhì)量黑洞發(fā)出的X射線(xiàn)時(shí)，觀(guān)察到一個(gè)意想不到的現象。除了預期的來(lái)自黑洞前側的X射線(xiàn)之外，科學(xué)家們還觀(guān)測到許多來(lái)源不明的“發(fā)光回波”。

　　更奇怪的是，這個(gè)來(lái)源不明的光爆發(fā)規模更小，到達時(shí)間也更晚，顏色也和來(lái)自黑洞前側的耀斑顏色不同。

　　研究人員很快意識到，這些回波可能來(lái)自超大質(zhì)量黑洞的背面。這恰好印證了愛(ài)因斯坦的廣義相對論，即黑洞會(huì )扭曲時(shí)空，從而使得光能夠在黑洞周?chē)鷤鞑ァ?/p>

　　任何進(jìn)入黑洞的光都逃不出來(lái)，所以我們本看不到黑洞背后的任何東西，但我們能看到那些光，是因為那個(gè)黑洞正在扭曲自身周?chē)目臻g、光線(xiàn)和磁場(chǎng)。

　　愛(ài)因斯坦的廣義相對論描述了大質(zhì)量物體扭曲宇宙結構——時(shí)空——的現象。愛(ài)因斯坦發(fā)現，引力并非來(lái)自一股看不見(jiàn)的力量，而單純是我們對物質(zhì)和能量引起的時(shí)空扭曲的一種體驗。

　　反過(guò)來(lái)，這個(gè)彎曲的空間為能量和物質(zhì)的運動(dòng)設定了規則。雖然我們都知道光線(xiàn)沿直線(xiàn)傳播，但是穿越高度扭曲的時(shí)空(如黑洞周?chē)目臻g)的光線(xiàn)卻會(huì )沿曲線(xiàn)傳播。所以，在這個(gè)例子中，我們看到了從黑洞背面繞到黑洞前面的光。

　　這也并非是天文學(xué)家們首次發(fā)現黑洞會(huì )扭曲光線(xiàn)，他們把這個(gè)現象稱(chēng)為“引力透鏡”。但是，這的確是天文學(xué)家們首次探測到來(lái)自黑洞背后的光回波。

　　愛(ài)因斯坦在 1915 年提出廣義相對論。天文學(xué)家們起初沒(méi)有打算證實(shí)這個(gè)一百多年前的理論。事實(shí)上，他們只是希望使用歐洲航天局X射線(xiàn)天文衛星 XMM-牛頓衛星和 NASA 的 NuSTAR 太空望遠鏡來(lái)觀(guān)測黑洞的事件視界外圍超熱粒子云層發(fā)出的光。

　　黑洞的事件視界是一個(gè)邊界，一旦進(jìn)入這個(gè)邊界，一切東西都有去無(wú)回。

　　這層超熱粒子云層——“黑洞光環(huán)”——圍繞在黑洞的四周，任何物質(zhì)落入其中都會(huì )加熱這層光環(huán)。

　　研究人員稱(chēng)，光環(huán)的溫度可以達到數百萬(wàn)度，高溫使電子從原子中剝離，進(jìn)而將粒子云變成磁化的等離子體。

　　黑洞的自旋導致光環(huán)等離子體的組合磁場(chǎng)在黑洞上方形成很高的弧線(xiàn)并最終斷裂。斷裂時(shí)，大量X射線(xiàn)從光環(huán)中釋放出來(lái)。

　　這個(gè)磁場(chǎng)被束縛在一起，然后突然靠近黑洞，加熱周?chē)囊磺?，并產(chǎn)生這些高能電子，然后這些電子繼續產(chǎn)生X射線(xiàn)。

　　既然研究人員已經(jīng)觀(guān)察到這一現象，他們下一步將更詳細地研究光線(xiàn)如何在黑洞周?chē)鷱澢?，并研究黑洞光環(huán)產(chǎn)生如此明亮的X射線(xiàn)耀斑的方式。
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