科学家首次观测到黑洞后面的光线，爱因斯坦相对论预言成真

斯坦福大学天体物理学家丹·威尔金斯在观察8亿光年之外星系中心的超大质量黑洞向宇宙发射的x射线时，注意到一个有趣的模式。他观察到一系列明亮的x射线耀斑。这一前所未有的发现，令人兴奋不已。他用望远镜记录了一些意想不到的事情，更多的x射线闪光，比明亮的耀斑更小，而且“颜色”不同。 根据理论，这些发光的回声与黑洞背后反射的x射线是一致的。然而，基于我们对黑洞的了解，这些光应该来自一个奇怪的地方。 威尔金斯表示，“任何进入黑洞的光都不会反射出来，所以我们不应该看到黑洞后面的任何东西，然而，这是黑洞的另一个奇怪的特征，使这种观测成为可能”。威尔金斯解释说:“我们之所以能看到这种现象，是因为黑洞正在扭曲空间，弯曲光线，扭曲自身周围的磁场。” 7月28日发表在《自然》杂志上的一篇论文详细介绍了这一奇怪的发现，它是第一次直接观测到黑洞背后的光。爱因斯坦的广义相对论曾预测过这种情况，但直到现在才得到证实。 50年前，当天体物理学家开始推测磁场在接近黑洞时的行为时，他们不知道有一天我们可能会有直接观察这一现象的技术，并看到爱因斯坦广义相对论的实际作用。 如何看到黑洞 这项研究的最初动机是为了更多地了解某些黑洞的神秘特征，即日冕。坠入超大质量黑洞的物质为宇宙中最亮的连续光源提供了能量，并在黑洞周围形成了日冕。这种光可以被分析来描绘黑洞。 关于什么是日冕的主要理论始于气体滑入黑洞，并过热至数百万度。在这个温度下，电子从原子中分离出来，形成磁化的等离子体。在黑洞的强力旋转中，磁场在黑洞上方形成了很高的弧线，并围绕自身剧烈旋转，最终完全断裂，这种情况让人想起太阳周围发生的事情，因此它借用了“日冕”的名字。 威尔金斯说:“这个磁场绑在一起，然后突然靠近黑洞，加热它周围的一切，并产生这些高能电子，这些电子接着产生x射线。”当威尔金斯仔细观察耀斑的起源时，他看到了一系列较小的闪光。研究人员确定，这些都是同样的x射线耀斑，但从圆盘的背面反射回来，这是对黑洞远端的首次一瞥。 威尔金斯还说:“几年来，我一直在从理论上预测这些回声对我们的影响。我已经在我的理论中看到了它们，所以一旦我在望远镜观测中看到它们，我就能找出它们之间的联系。” 未来的观测 描述和理解日冕的任务仍在继续，需要更多的观察。未来的一部分将是欧洲航天局的x射线天文台，雅典娜(高能天体物理学高级望远镜)。斯坦福大学物理学教授史蒂夫·艾伦和天体物理学教授威尔金斯正在帮助雅典娜研制部分宽场成像仪探测器。 威尔金斯说:“它比我们以前用x射线望远镜更加清晰，它将让我们在更短的观测时间内获得更高的分辨率。所以，有了这些新的天文台，我们现在从数据中得到的图像将变得更加清晰。”

宇宙中的 黑洞 是一种吞噬一切的奇异天体，连光线也无法逃逸。不过最近科学家竟然直接观测到来自一个黑洞后面的X射线回波，听起来让人感到十分意外。

最近科学家观测到一些X射线，竟然来自 黑洞 I Zwicky 1的后面。这是一个距离地球8亿光年的一个星系中心的超级黑洞。

相关专家说“任何光线一旦进入黑洞就不会出来，所以我们不应该看到任何来自黑洞背后的光线。”

但是，黑洞同时还有一个奇怪的特性，正是这个奇怪的特性让他看到了这些射线。“我们能看到这些射线，是因为黑洞会弯曲时空，弯曲它周围的光线和磁场。”

这是有史以来科学家第一次直接观测到来自黑洞后面的光线。爱因斯坦的 相对论 预测过这一现象，直到现在，这个现象第一次获得证实。

“五十年前，天体物理学家开始猜测黑洞附近的磁场会出现什么情况，他们没有想到，有一天我们的技术能够直接观测到这个现象，亲眼证实爱因斯坦 相对论 所预言的现象。”

这个研究最初设定的目标是进一步探察一些超级黑洞所具有的一种神秘的特征：光晕。近年来科学家发现，周围的物质在掉进超级黑洞的过程，会发出持续的强光，并在黑洞的周围形成一圈光晕。这圈光晕主要是X射线，通过分析黑洞周围的光晕，能够分析出这个黑洞的不少特征。

这份研究发现，黑洞I Zwicky 1的光晕中的一些X射线，被黑洞周围的吸积盘反射后，又绕着黑洞以弯曲的路线返回抵达研究人员的望远镜，才被探测到。

研究人员有把握这些光不是来自“ 引力透镜 ”的效果。引力透镜是远处天体发出的光线抵达地球的过程中，受到途中大质量物质或天体的影响产生弯曲，导致抵达地球的影像出现一定程度失真的现象。这份研究认为这些X射线并非来自更遥远地方的另一个天体，而是来自这个黑洞周围的光晕。

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当然了，黑洞是首先从爱因斯坦引力场方程推解得到，不是哪个望远镜先看到的。足以说明相对论是一定范围内适用的可以精确描述的正确理论。