爱因斯坦关于物质坠入黑洞的方式是正确的

黑洞周围一个被称为“暴跌区”的奇怪区域首次被发现。 阿尔伯特·爱因斯坦的理论预测到了这个区域，物质不再绕黑洞旋转，而是直接落入黑洞。 广义相对论，但以前从未观察到过。 研究骤降区域可以告诉我们黑洞是如何形成和演化的，并揭示有关时空基本性质的新信息。

当任何物质太靠近黑洞时，它就会分裂并在其周围形成一个称为“黑洞”的轨道环。 吸积盘。 广义相对论预测，吸积盘应该有一个内部边界，没有任何东西可以越过这个边界绕黑洞运行——相反，它应该直接坠入黑洞，在坠落时迅速加速到接近光速。

“这就像一条河流变成了瀑布，而到目前为止我们只关注河流，”说 安德鲁·穆默里 在牛津大学。 “如果爱因斯坦错了，那么它就会一直稳定下去——只会有一条河。” 现在我们第一次看到瀑布，这表明爱因斯坦是正确的。

Mummery 和他的同事在名为 MAXI J1820+070 的双星系统中发现了黑洞周围暴跌区域的证据，该双星系统距离地球约 10,000 光年。 他们使用来自天基 X 射线望远镜核光谱望远镜阵列 (NuSTAR) 的数据来建立黑洞吸积盘发出的光的模型。

他们发现，除了来自吸积盘的光之外，模型仅在包含暴跌区域中物质发出的光时才适合数据。 “以前，我们认为任何跨越这个边界的东西在坠入黑洞之前都没有时间真正明显地辐射”，所以研究人员不会看到任何东西，说 格雷格·萨尔维森 在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室工作的他没有参与这项工作。 “但事实证明，这个骤降区域会给你带来意想不到的额外光线。”

这种额外的光可以解决 X 射线天文学中长期存在的问题，其中 黑洞似乎在旋转 比理论预测的要快。 黑洞的自旋和其周围区域的亮度是相关的，因此添加一些额外的光可以使自旋恢复与预测一致。 “黑洞旋转告诉我们各种各样的事情，所以如果我们能够更好地测量它，我们就可以回答天体物理学中的大量问题，”萨尔维森说。

这包括有关重力性质和时空本身的问题，因为骤降区域是我们可以观察到的最极端的空间区域之一。 暴跌区就在视界之外，超出视界的引力非常强大，任何物质甚至光都无法逃逸。

“从技术上讲，如果这个物质有火箭，它就可以逃离坠落区域，但它已经注定了——它的轨道已经变得不稳定，并且正在迅速加速到光速，”马默里说。 “这些东西回来的机会与瀑布边缘的水一样大。” 研究人员现在正试图对这些奇怪的宇宙瀑布进行更多观察，以了解这些特殊地区的情况。