科學家首次觀測到黑洞背後的光

黑洞後面的“光回波”。圖片來源：歐洲空間局網站

科技日報訊 （實習記者張佳欣）據近日發表在《自然》雜誌上的論文，由美國斯坦福大學天體物理學家丹·威爾金斯領導的研究團隊首次觀測到來自黑洞背後的光。

黑洞是時空中的區域，那裏引力強大到連光都無法逃脱。愛因斯坦的理論指出，黑洞扭曲其周圍的空間結構，當扭曲的磁場充當黑洞的一面鏡子時，應該有可能看到從黑洞背面發射出的光波。

此次，研究團隊使用歐洲空間局的XMM-牛頓和美國國家航空航天局（NASA）的NuSTAR太空望遠鏡，在觀察8億光年外星系中心的超大質量黑洞發出的X射線時，注意到了一系列明亮的X射線耀斑。他們還觀察到更多比耀斑亮度更小、發出時間更晚，而且具有不同顏色的“光回波”。這是天文學家第一次觀察到光從黑洞背面反射出來的“回波”。

威爾金斯稱，被黑洞捲入的任何光都無法從中逃脱，所以我們應該看不到黑洞後面的東西。之所以能得到這樣的觀察結果，是因為黑洞正在扭曲時空，使得周圍的磁場和光線彎曲。

廣義相對論認為，萬有引力的本質是時空彎曲，質量（或者能量）是時空彎曲的原因。反過來，這個彎曲的空間決定了能量和物質運動的規則。即使光以直線傳播，穿過時空高度彎曲區域的光，比如黑洞周圍的空間，也會以曲線的形式傳播——在這種情況下，光從它的後面傳播到它的前面。

這不是天文學家第一次發現黑洞扭曲光線引起的引力透鏡現象，但這是他們第一次看到來自黑洞後方的“光回波”。

下一步，團隊目標是創建黑洞周圍環境的3D地圖。研究人員表示，希望研究可以幫助增進我們對黑洞日冕的理解，並探索黑洞日冕是如何產生這些明亮的X射線耀斑的。