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              測量儀表助力科學界證實黑洞引力旋渦效應

              7月14日, 據美國國家航空航天局(NASA)消息,一個國際科研團隊近日借助歐洲空間局的多鏡片X射線觀測衛星(XMM—牛頓)和NASA的核光譜望遠鏡陣列(NuSTAR),首次在黑洞周圍觀察到了蘭斯—蒂林(Lense-Thirring effect)效應。最新研究不僅讓一個困擾天文學家們30年之久的謎團真相大白,更能在新環境下進一步驗證廣義相對論。

                物體落入黑洞一刻,其溫度會不斷升高,可能高達數百萬度,此時會發出X射線。上世紀80年代,天文學家們借用X射線望遠鏡發現,恒星質量黑洞發出的X射線不斷閃爍,且遵照特定的模式。當閃爍開始時,變暗和重新變亮可能需要10秒,但隨著時間的流逝,這一周期不斷縮短,直到發生每秒10次的震蕩,之后閃爍情況突然全部停止,這一現象被稱為“準周期震蕩(QPO)”。

                因為該現象來自距離黑洞非常近的地方,所以引發了包括荷蘭阿姆斯特丹大學的亞當·英格拉姆等人的關注。英格拉姆自2009年開始研究QPO。在上世紀90年代,天文學家們提出了一種懷疑:QPO與廣義相對論預測的蘭斯—蒂林效應有關,但一直未獲得證實。

                NASA于2004發射的引力探測B衛星,對蘭斯—蒂林效應進行了精確驗證和測量??茖W家們認為,在引力場更強大的黑洞周圍,這一效應可能更加顯著。在最新研究中,英格拉姆和來自英國劍橋大學、南安普頓大學、日本東京大學的同事,對黑洞周圍吸積盤內的物體進行了研究,他們借助XMM—牛頓對QPO觀察了26萬秒,用NuSTAR對QPO觀察了7萬秒。結果證實QPO是由黑洞周圍的蘭斯—蒂林效應引起。

                這是科學家們首次在強引力波場內測量到這一引力漩渦效應,未來或許也能借助這一方法,對廣義相對論進行測驗,如果發現與其相背離的現象,那可能預示著存在一個更深層的引力理論。

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