网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

银河系中心黑洞可能在“倒贴”:粒子飞走了,能量由它出

0
分享至

一个粒子靠近黑洞,最后却带着更多能量飞走,多出来的那份由黑洞自己的自转来付。9月发布的一项理论研究,把这笔能量交换算到了银河系中心:人马座A*可能正在给高能宇宙射线供能。这仍是模型提出的解释,关键是能否找到它留下的信号。



原报道采用的艺术示意图:黑洞周围环绕热气体,蓝线描绘磁场。画面不代表已经观测到人马座A*以这种方式取能。图:M. Weiss / Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics。

人马座A*的质量约为太阳的400万倍。研究者关心的,是它能否把一些质子推到PeV量级——单个粒子的能量达到千万亿电子伏量级。

这里的“宇宙射线”主要指高速粒子,包括质子和原子核。银河系里究竟有哪些天然加速器,能把粒子推到这样的能量,一直是高能天文学要追查的问题。

粒子赚走的,是黑洞的自转能

黑洞周围的气体下落、加热,本来就能释放巨大能量。这次模型想动用的,是黑洞自身的旋转。

1969年,彭罗斯提出过一种取能思路:旋转黑洞会拖拽附近的时空,在事件视界外形成一片叫“能层”的区域。在特定条件下,粒子在这里分裂,一个产物按特殊路径落入黑洞,另一个产物便能带着额外能量逃走,代价从黑洞的自转里扣除。

关键在位置。能层处于事件视界之外,粒子仍有逃走的可能;已经越过视界的东西,依然回不来。

新研究加入了磁场。团队计算了黑洞周围高温气体通过核反应产生的中子,追踪其中哪些能进入能层。中子在这里衰变,产生质子、电子和反中微子;在模型设定的电磁场中,可以出现电子被黑洞捕获、质子获得高能并逃出的结果。这叫磁彭罗斯过程。



原报道中的模型图:黑点n是中子,红色p⁺是逃出的质子,青色e⁻是落入黑洞的电子;橙线为事件视界,外侧紫色区域为能层。它展示理论路径,不是粒子运动实拍。图:Cermeño等。

粒子会拐弯,线索得换一种找法

即使质子真的从那里飞了出来,也很难把它的来路直接倒着画回去。它带电,穿行银河系时会受磁场影响,方向不断改变,抵达探测器时未必还指向起点。

周围的气体却可能替它留下线索。高能质子撞上银河系中心分子云里的气体,可以产生伽马射线和中微子。伽马射线不带电,不会像质子那样被磁场拐弯,更有利于追查发生碰撞的区域。

H.E.S.S.等观测设备早已在银河系中心发现甚高能伽马射线,并由此推断那里存在强大的粒子加速活动。难点是把“这里有高能粒子”进一步追到“这些能量究竟怎么来的”。单有伽马射线,还不能认定黑洞正在通过磁彭罗斯过程付账。

我们也已获得黑洞附近磁场的观测线索。2024年公布的人马座A*偏振图,让研究者能从光的偏振信息中研究那里的磁场结构。



2024年公布的人马座A*偏振图。叠加线条表示偏振方向,与磁场结构有关;这幅观测图本身没有证明磁彭罗斯过程。图:EHT Collaboration,经ESO发布,CC BY 4.0。

新论文继续算的是:按这套机制加速的质子,可能留下怎样的伽马射线能谱,也就是不同能量的光子各有多少。模型预测的信号低于目前观测到的总量,有可能贡献其中一部分;以后若测到相应的谱形特征,就能进一步检验这笔能量交换。

研究者将预测与SWGO等观测设施的预期灵敏度作了比较,认为存在检验机会。不过结果依赖黑洞的自转、磁场强度、粒子衰变位置,以及粒子怎样穿过周围环境。换一组条件,最终能量和信号强度都可能改变。

这笔能量能否从黑洞的自转里拿出来,理论模型已经列出了一种可能。它是否正在银河系中心发生,接下来要靠观测去查这笔账。

黑洞也可能被取走自转能,这和你原来想象的黑洞一样吗?

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
上海演员吴越凌晨发文怒斥:这位“花姐”骗了多少人的钱?请如数奉还!

上海演员吴越凌晨发文怒斥:这位“花姐”骗了多少人的钱?请如数奉还!

上观新闻
2026-10-18 09:53:50
女子怀私生子嫁给老实丈夫,让情夫来家缠绵,2016年被丈夫捉奸,将丈夫杀死

女子怀私生子嫁给老实丈夫,让情夫来家缠绵,2016年被丈夫捉奸,将丈夫杀死

汉史趣闻
2026-10-17 19:10:03
法国爆发严重暴力骚乱,香榭丽舍大街遭打砸、百年市政厅被焚,约1200人被捕,马克龙发声

法国爆发严重暴力骚乱,香榭丽舍大街遭打砸、百年市政厅被焚,约1200人被捕,马克龙发声

第一财经资讯
2026-10-18 13:26:26
贫穷是被设计好的,社会需要大量勤劳的穷人

贫穷是被设计好的,社会需要大量勤劳的穷人

经济学教授V
2026-10-17 19:11:12
郑钦文拿115万美元奖金那天,我这个退役球员把十年账算了一遍

郑钦文拿115万美元奖金那天,我这个退役球员把十年账算了一遍

真实人物采访
2026-10-17 17:30:06
怕被中方拒之门外,高市早苗参加APEC峰会前,先给自己留好退路

怕被中方拒之门外,高市早苗参加APEC峰会前,先给自己留好退路

梁伫爱玩车
2026-10-17 20:36:29
“被要求全脱光,长这么大没这么伤自尊”,京城大师赛道歉:系管理团队失职,已主动联系汤米家维致歉,已启动内部问责与全面整改

“被要求全脱光,长这么大没这么伤自尊”,京城大师赛道歉:系管理团队失职,已主动联系汤米家维致歉,已启动内部问责与全面整改

南方都市报
2026-10-18 09:31:01
风暴已经出现,中国不得不面对!40年来从未出现的四种情况已到来

风暴已经出现,中国不得不面对!40年来从未出现的四种情况已到来

影孖看世界
2026-10-17 21:54:52
自愿放弃无效,单位欠缴社保最高罚3倍!新规即将施行

自愿放弃无效,单位欠缴社保最高罚3倍!新规即将施行

新京报
2026-10-17 18:00:12
上海徐浦大桥车祸:被控制的货车司机,和通报里“消失”的浙F白车

上海徐浦大桥车祸:被控制的货车司机,和通报里“消失”的浙F白车

迷世书童
2026-10-18 14:51:44
不出意外,2027年开始,按摩店、足疗店、洗浴店将迎来“大洗牌”

不出意外,2027年开始,按摩店、足疗店、洗浴店将迎来“大洗牌”

白米饭怎么吃
2026-10-17 22:42:33
已经10天了,全网还没人能踩断尊界刹车

已经10天了,全网还没人能踩断尊界刹车

远方青木
2026-10-17 22:14:25
广西大学深夜发布情况通报

广西大学深夜发布情况通报

政知新媒体
2026-10-18 07:11:59
秒怂!在莫斯科教室披旭日旗大闹课堂的中国留学生,被举报至大使馆后拍视频道歉

秒怂!在莫斯科教室披旭日旗大闹课堂的中国留学生,被举报至大使馆后拍视频道歉

不掉线电波
2026-10-16 15:03:07
全世界乒协都收到举报信!国际乒联开启内部调查 外国名记暗指刘国梁

全世界乒协都收到举报信!国际乒联开启内部调查 外国名记暗指刘国梁

念洲
2026-10-17 20:25:12
9月居民贷款诡异的归零,房价的玩笑这次开大了

9月居民贷款诡异的归零,房价的玩笑这次开大了

重远投资观
2026-10-18 17:08:58
终于判了!疫苗女王无期徒刑,被罚91亿,但那些接种家庭怎么办?

终于判了!疫苗女王无期徒刑,被罚91亿,但那些接种家庭怎么办?

哄动一时啊
2026-10-18 09:57:57
央视曝光后,吉林省省长专题研究

央视曝光后,吉林省省长专题研究

极目新闻
2026-10-17 22:04:02
雷来了!周末25家公司发利空!立案、退市、减持,有你的持仓吗?

雷来了!周末25家公司发利空!立案、退市、减持,有你的持仓吗?

慧眼看世界哈哈
2026-10-18 14:28:06
第二十五届中国上海国际艺术节在上海大歌剧院举行开幕活动,陈吉宁孙业礼朱忠明出席

第二十五届中国上海国际艺术节在上海大歌剧院举行开幕活动,陈吉宁孙业礼朱忠明出席

澎湃新闻
2026-10-17 23:55:05
2026-10-18 20:00:49
Science科学说 incentive-icons
Science科学说
发布最新的科学界信息
2600文章数 20557关注度
往期回顾 全部

头条要闻

俄圣彼得堡石油码头遭乌袭击起火 年吞吐量超1250万吨

头条要闻

俄圣彼得堡石油码头遭乌袭击起火 年吞吐量超1250万吨

体育要闻

升级版杨瀚森再闯难关:当上开拓者第三中锋还得拼

娱乐要闻

郭麒麟被传领证,女方戳破谣言

财经要闻

马斯克:美债问题只能靠AI和机器人解决

科技要闻

王江舟院士:6G到底是不是骗局 是不是收割

汽车要闻

星瑞L PLUS限时售价10.97万元起 开启智混3L时代

态度原创

游戏
家居
健康
数码
教育

肯德基开蹭《GTA6》热度!法国官方换预告名场面

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

看着很健康的人,怎么会突然猝死?

数码要闻

京东京造推出G70Pro双摄掌静脉智能门锁:支持AI语音对话,1882元(国补后1599元)

教育要闻

小升初当中,最难的恐怕就只有数学了

无障碍浏览 进入关怀版