首次探测到来自黑洞后面的光

根据理论，这些明亮的回声与从黑洞后面反射的 X 射线一致——但即使对黑洞有基本的了解，也告诉我们，这是一个光来自奇怪的地方。

“进入那个黑洞的任何光都不会出来，所以我们应该看不到黑洞后面的任何东西，”威尔金斯说，他是卡夫利粒子天体物理学和宇宙学研究所的研究科学家。斯坦福大学和 SLAC 国家加速器实验室。然而，黑洞的另一个奇怪特征使这种观察成为可能。威尔金斯解释说：“我们之所以能看到这一点，是因为那个黑洞正在扭曲空间、弯曲光线并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，这是首次直接观察到来自黑洞后面的光——爱因斯坦的广义相对论预测了这种情况，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拥有直接观察这一现象并看到爱因斯坦广义相对论在起作用的技术，”说Roger Blandford，该论文的合著者，人文与科学学院和斯坦福大学的 Luke Blossom 教授，以及 SLAC 物理学和粒子物理学教授。

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，称为日冕。落入超大质量黑洞的物质为宇宙中最亮的连续光源提供动力，同时在黑洞周围形成日冕。这种光线——也就是 X 射线——可以被分析来绘制和表征黑洞。

关于日冕是什么的主要理论始于气体滑入黑洞，在那里它过热到数百万度。在那个温度下，电子与原子分离，产生磁化等离子体。被黑洞强大的自转所吸引，磁场在黑洞上方形成弧形如此之高，并围绕自身旋转如此之多，以至于它最终完全破裂——这种情况让人想起我们自己的太阳周围发生的事情，以至于它借用了名称“电晕”。

威尔金斯说：“这个磁场被束缚，然后靠近黑洞，加热它周围的一切，并产生这些高能电子，然后继续产生 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，这些是相同的 X 射线耀斑，但从圆盘的背面反射——这是对黑洞远端的第一眼。

“几年来，我一直在对这些回声对我们的看法进行理论预测，”威尔金斯说。“我已经在我一直在发展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，我就能弄清楚它们之间的联系。”