研究人员发现了来自黑洞的强引力场如何影响环绕它的物质的形状。

来自日本和瑞典的一个国际研究小组发现，从黑洞周围的吸积盘反射的光被一个延伸的日冕分散了，这是一种神秘的暗物质来源高带电粒子围绕着黑洞。

研究小组表示，他们的发现为强引力的本质提供了新的见解，为更好地理解黑洞的演化铺平了道路。

发现第一个黑洞

在一篇新论文中发表在杂志中自然天文学在美国，该团队研究了黑洞双星系统天鹅座X-1，它由一个黑洞和天鹅座中的一颗恒星组成，距离地球6070光年。

天鹅座X-1是人类发现的第一个黑洞，是天空中最亮的x射线源之一。然而，科学家们长期以来一直对产生这种x射线辐射的物质的性质感到困惑。

黑洞是空间中由超强引力场定义的区域。黑洞的引力是如此之强，以至于光一旦穿过视界就无法逃脱。

这就是为什么用可见光望远镜研究黑洞实际上是不可能的。相反，专家们研究的是来自黑洞周围物质的光。以天鹅座X-1为例，研究人员检查了在黑洞轨道上运行的恒星发出的光。

来自黑洞的x射线可以穿透偏振滤光片

光向多个方向传播。为了迫使光只向一个方向传播，科学家们使用偏振滤光片来切断来自其他来源的光。

这是同样的方法用于偏振光滑雪镜。镜片上的偏振滤光片会切断从雪地上反射回来的光线，以最大限度地减少眩光。对于来自黑洞的硬x射线也是如此。

“然而，来自黑洞附近的硬x射线和伽马射线可以穿透这个过滤器。”说Hiromitsu Takahashi，广岛大学助理教授。“这些光线没有这样的‘护目镜’，所以我们需要另一种特殊的处理方法来指导和测量这种光的散射。”

黑洞周围物质的形状

通过使用一种叫做x射线偏振法的万博体育登录首页新技术，研究人员能够分辨出在天鹅座X-1中产生大量x射线的物质的形状。

研究人员在平流层气球PoGO+上发射了一个x射线偏振计，以帮助他们确定来自双星系统的光源。

这使他们能够确定硬x射线它从黑洞的吸积盘上反弹回来并确定了黑洞周围物质的形状。

关于黑洞周围物质的形状有两种流行的模型。第一个是灯柱模型，在这个模型中，黑洞有一个紧密结合在一起的密集日冕。在这种情况下，光粒子向圆盘弯曲，这就产生了更多的光反射到圆盘上。

第二个模型是扩展模型，其中日冕在黑洞周围扩散。这意味着吸积盘反射的光比灯柱模型弱得多。

研究人员发现，光线在黑洞附近没有那么大的弯曲，这表明扩展模型适用。