宇宙探索:又一理論被證實!銀河系中央的黑洞證實了相對論的準確

2020-12-06 科幻宇宙

歡迎大家來到百家號小宙斯帶你看宇宙,今天給大家講解一下我們銀河系中央的一個黑洞,證實了相對論的準確性。

隨著人類的不斷發展,科技的不斷進步,人類對銀河系的了解越來越多,人們發現:在銀河系的最中心有一個巨大的黑洞。而廣義相對論效應正如愛因斯坦所預言的一樣。

銀河系的星星環繞一個巨大的黑洞名為射手座A,從地球上看通常是安靜的,除非有一些不小心離他近了就會被撕裂吸入。這個黑洞的質量是太陽的400萬倍,它展示了我們星系最強的引力場,使得它以及一小群高速繞它運行的恆星,成為愛因斯坦預言的極端效應的完美試驗場,廣義相對論。

26年來,研究人員一直使用歐洲南方天文臺的儀器觀測銀河系中心。「銀河系中心是我們測試重力的實驗室」巴黎天文臺的天體物理學家說,他也是這項新研究的共同作者。

模擬顯示恆星的軌道非常接近銀河系核心的超大質量黑洞。這顆恆星S2每16年運行一次,2018年5月在離黑洞非常近的地方通過,這讓天文學家們得以研究相對論的極端效應 。

天文學家利用智利ESO超大型望遠鏡上的引力、SINFONI和NACO儀器的新紅外觀測來跟蹤一顆名為S2的恆星,這顆恆星是環繞在離地球26000光年的超大質量黑洞軌道上的一組快速移動恆星的一部分。2018年5月,這些天文學家目睹S2非常接近這個黑洞。當時,S2的移動速度非常快,差不多每小時1550萬英裡。通過比較重力和SINFONI測量的位置和速度,以及先前對S2的測量。

研究小組發現,來自恆星的扭曲光與基於研究人員在新聞發布會上說,新的測量和結果與更簡單的牛頓引力理論所預測的不一致。弗蘭克艾森豪爾是馬克斯普蘭克地外物理研究所的高級研究員,也是地心引力和SINFONI光譜儀的首席研究員。研究人員在聲明中說,這是第一次在超大質量黑洞周圍的恆星中觀測到這種偏離牛頓引力理論的現象,儘管這是他們第二次在黑洞周圍觀測到S2,他們已經跟蹤這個系統20多年了。上一次它經過,16年前,測量的解析度不夠好,以了解相對論的影響。

作為地球上的人類,我們墜落,我們拋下東西,我們不會從地球上漂浮到太空;從日常的角度來看,我們對重力有很好的理解。然而,對於不同的物理定律,「重力是最不受考驗的Ghez說:「儘管這是我們從人類的存在中了解到的最好的方法。」這項新的研究有助於我們在更大的範圍內鞏固對重力的理解。

Ghez說:「使這條法律正確是非常重要的。」她補充說,即使你做得不對,或者你對重力的理解不正確-即使是在小範圍內,這些錯誤也可能是在更大的範圍內積累起來的。

這項工作展示了引力在超大質量黑洞附近的作用,從而提高了科學家對力的理解以及它的影響。在太陽系裡,我們現在只能在某些情況下測試物理定律」ESO系統工程部主任、這項新研究的合著者在聲明中說。所以,在天文學中,檢驗那些定律在重力場非常強的地方仍然有效是非常重要的。

天文學家將繼續觀察和研究S2,並希望不久顯示廣義相對論效應。研究人員說,當恆星離開超大質量黑洞時,它的軌道會有一個小的旋轉。相信在未來人類一定可以將浩瀚的宇宙探索大家有什麼自己獨特的見解呢?歡迎大家評論交流!

編輯:張天/審稿:韓宇 /本文章為百家號作者獨家原創內容,未經許可不得以任何形式轉載,如有發現必追究其責任,圖片來源於網絡!

相關焦點

  • 探索|黑洞「吸」走諾獎,未來蟲洞是否也會被證實存在?
    交匯點訊 有科學家說,宇宙是未來重大科學發現的溫床,有許多的秘密會來自於天上。 黑洞,「吸」走了今年的諾貝爾物理學獎。獎項一半授予羅傑·彭羅斯,另一半授予萊因哈德·根澤爾和安德裡亞·格茲,前者是因為「發現廣義相對論預測了黑洞的形成」,後者則因為「發現銀河系中心的超大質量黑洞」。
  • 探索 | 黑洞「吸」走諾獎,未來蟲洞是否也會被證實存在?
    獎項一半授予羅傑·彭羅斯,另一半授予萊因哈德·根澤爾和安德裡亞·格茲,前者是因為「發現廣義相對論預測了黑洞的形成」,後者則因為「發現銀河系中心的超大質量黑洞」。從這種意義上講,諾貝爾獎頒給黑洞研究者,正是激勵人類不斷拓寬、加深我們對生存的世界的認知的又一個裡程碑。」今年物理學獎的黑洞「獲獎組合」,前者是理論研究,後者是天文觀測,它們既是物理與天文的完美結合,也是理論與實踐的統一。
  • 恆星運動軌跡證實愛因斯坦廣義相對論的預言
    但是,因為超前的理論,其相對論自誕生以來一直被質疑。然而,隨著科學技術的發展,我們觀測宇宙的技術越來越先進,不管是尺度還是精度都日漸提高,相對論裡的理論也隨之一點點被所觀測現象證實。>一顆名為S2的恆星繞銀河系中心超大質量黑洞旋轉。
  • 黑洞被證實了
    他們分別是英國科學家羅傑彭羅斯, 因其證明黑洞是愛因斯坦廣義相對論的直接結果而獲獎。 另外兩名科學家分別是德國科學家賴因哈德根策爾和美國科學家安德烈婭蓋茲因, 他們因在銀河系中央發現大質量天體而獲獎。
  • 銀河系中心超大黑洞被證實,諾貝爾物理學獎頒發
    2020年10月6日,2020年諾貝爾物理學獎在瑞典揭曉,彭羅斯證明了黑洞的存在、根澤爾和格茲發現銀河系中心有一個超大質量的黑洞而摘得獎項。這是偉大科學家霍金去世兩年後,科學界對其理論的進一步證實。黑洞是現代廣義相對論中,宇宙空間內存在的一種天體。
  • 第一幅黑洞圖片如何證實了100年前的宇宙理論
    科學家日前宣布,世界上第一張距離地球5500萬光年的黑洞照片證明,阿爾伯特·愛因斯坦的相對論在100多年前是正確的。這張令人難以置信的黑洞照片證實了愛因斯坦的廣義相對論。今天(4月10日星期三),視界望遠鏡項目首次公布了這一具有裡程碑意義的黑洞發現。
  • 愛因斯坦時空扭曲理論證實,黑洞理論將被顛覆!
    愛因斯坦時空扭曲理論證實,黑洞理論將被顛覆!宇宙真的經歷過大爆炸?宇宙的盡頭又是什麼樣子?這些問題一直困擾著我們很多年,即使是現在的科學技術,仍無法測量出宇宙的真實大小。人類作為宇宙中的一員,對宇宙的研究中發明了很多的設備,比如射電望遠鏡的出現就讓我們對所處的銀河系有了較為詳細的了解。
  • 廣義相對論又被證實!恆星的運行與愛因斯坦的預測不謀而合
    一顆恆星正繞著銀河系的黑洞運轉並精確的按照愛因斯坦的預測移動。舉個例子吧,三十年前,天文學家們曾經觀測過人馬座a星附近的一個星體的運行方式,研究其是否符合愛因斯坦的廣義相對論。歐洲南方天文臺用巨型天文望遠鏡在近期的觀測裡證實,這顆星體的運行軌跡是蓮座形狀的,而這再一次驗證了愛因斯坦的理論是對的。
  • 若愛因斯坦的時空扭曲理論被證實,黑洞理論將被顛覆?
    在廣義相對論中黑洞被定義為宇宙中存在的天氣,黑洞中的引力很大,就連光的速度也達不到黑洞的逃逸速度。(逃逸速度:脫離某一天體的引力所要達到的最小速度。)黑洞的逃逸速度的下限如此之大,這是因為黑洞的質量是十分大的,在我們的認知當中,如果大一點的黑洞它的質量接近於無窮。我們生活中的一切物質包括光子電子他們本身都是存在一定質量的,它們的質量很小,小到我們無法感知。
  • 科學家已經證實了黑洞的存在,下一個發現的會是蟲洞嗎?
    引言:近期,科學家們發布的黑洞照片引起了全球轟動,因為這是人們第一次真實地看到黑洞的樣子。黑洞照片的出現讓人們對於宇宙探索工作越來越有信心,甚至一些特別樂觀的人認為,黑洞都被證實了,那蟲洞可能也會很快被證實了。但是蟲洞不同於黑洞,證實蟲洞的存在目前還是存在很多困難。
  • 銀河系的中央不是銀河!竟然是黑洞
    數百名科研人員在全球各地同時召開發布會,宣布這一跨時代的發現。於是,不管了解還是不了解,網上開始了對黑洞的熱議。黑洞到底是什麼在200多年前,就有科學家根據牛頓的萬有引力提出這個概念——宇宙中可能會存在一種天體,它在密度與太陽相同的情況下直徑比太陽大幾百倍,它的逃逸速度可能會超過光速,也就是連光都能吸進去的超級天體,但是由於萬有引力理論的局限性,這個超級天體大家都說不清是什麼
  • 引力證實了廣義相對論在銀河系中心巨大黑洞附近的預測
    昨天7月25日科學家宣布在火星發現液態水湖,引起廣大網友們紛紛熱議,可謂各種美好的想像都有浮現,今天「博科園」要跟大家分享的最新證明是百年前愛因斯坦的相對論理論,你有耳聞吧?歐洲南方天文臺(ESO)的超大型望遠鏡(VLT)首次觀測到愛因斯坦所預言的廣義相對論效應,即當一顆恆星經過人馬座a *(銀河系中心一個巨大黑洞)的強引力場時的運動。
  • 引力紅移新發現證實愛因斯坦廣義相對論
    隨著S2恆星通過銀河系中央的黑洞,強大的引力場導致其光線向光譜的紅色一端移動。圖片來源:ESO/M. Kornmesser  天文學家在銀河系中央捕捉到將恆星釋放的光線拉長的巨大黑洞。根據愛因斯坦的廣義相對論,光線在強引力場作用下會出現拉伸現象,波長變長,向紅波方向偏移,這被稱為引力紅移效應。但時至今日,它從未在黑洞附近被探測到。  「這是朝更深入地理解黑洞邁出的一大步。」未參與該研究的荷蘭拉德堡德大學天文學家Heino Falcke表示,「能發現這些效應真的非常神奇。」
  • 處在銀河系中央的黑洞是宇宙最強黑洞?M87星系中的黑洞笑了
    在探索黑洞之前,大多數人都認為黑洞是一類十分罕見的事物,畢竟黑洞的威力遠超宇宙內的絕大多數天體,它的超強引力令宇宙內眾多事物害怕。根據統計學理論,一般地,過於強大或過於弱小的事物都很少出現,世界中普遍存在的是一些實力中等的事物。
  • 黑洞的事件視界得到進一步證實
    一篇刊登在《皇家天文學月報》的最新研究結果證明,科學家對黑洞的視界的描述是十分準確的,任何物體只要越過黑洞的隱形的邊界,便無法逃脫引力的強烈拉扯而落入黑洞之中。這也意味著當任何物體落入黑洞時,它會被完全的吞噬,而不會與任何堅硬的表面發生撞擊。
  • 相對論證實了黑洞的存在,為何愛因斯坦卻否定自己?他發現了什麼
    不過,令很多人沒想到的是,愛因斯坦雖然根據廣義相對論,計算出了宇宙中黑洞的存在,可是後來愛因斯坦也曾經否定過自己的觀點,認為黑洞應該是不存在的,這究竟是為何呢?為何愛因斯坦多次否定自己呢?其實,我們這裡對於黑洞的推導理論,存在著一個非常大的誤區,雖然黑洞是源自於愛因斯坦的廣義相對論,但是世界上第一個推導出黑洞存在的人,卻並不是愛因斯坦。
  • 諾獎快評|從廣義相對論到銀河系的中心:直擊黑洞的奧秘
    在浩瀚無垠的宇宙中,還有太多太多的秘密和驚喜為人類所探索。@清華大學天文系副教授 蔡崢Genzel使用了亞毫米波射電幹涉儀,於1996年首次提出銀河系中心黑洞的質量在(2.5±0.6)*10^6個太陽質量的尺度上。通過高解析度的觀測手段,觀測銀河系中心周圍恆星的運動推測出銀河系中心黑洞的質量。
  • 黑洞已被人類找到,愛因斯坦預言的「白洞」會被證實嗎?
    雖然科學家已經研究黑洞很多年了,但事實上科學家對於黑洞的了解還是非常片面的,比方說宇宙中最普遍的恆星級黑洞,根據科學家的研究,恆星級黑洞在宇宙中分布非常廣泛,只在銀河系中,恆星級黑洞的數量就在上億個,不過目前科學家卻只發現了20個左右,由此可見,我們對於黑洞的研究還有很長的路要走。
  • 臻材時料|今日諾獎:從廣義相對論到銀河系的中心,直擊黑洞的奧秘
    在浩瀚無垠的宇宙中,還有太多太多的秘密和驚喜為人類所探索。@清華大學天文系副教授 蔡崢Genzel使用了亞毫米波射電幹涉儀,於1996年首次提出銀河系中心黑洞的質量在(2.5±0.6)*10^6個太陽質量的尺度上。通過高解析度的觀測手段,觀測銀河系中心周圍恆星的運動推測出銀河系中心黑洞的質量。
  • 「霍金輻射」理論是正確的!科學家創造微型黑洞證實
    北京時間6月4日消息,據國外媒體報導,在第一張黑洞照片證實了愛因斯坦提出的理論之後,科學家開始驗證已故科學家史蒂芬·霍金的研究理論。在《自然》雜誌上發表的一篇論文中,科學家表示,我們現已證實了霍金的同名理論——「霍金輻射」。