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黑洞理论上拥有漩涡结构
送交者: wangguotong[☆★★声望品衔12★★☆] 于 2022-09-15 22:52 已读 2107 次 1 赞  

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作者:刘霞 6park.com


拥有多个漩涡的黑洞(示意图),彩色表示漩涡方向,黑色代表磁力线。图片来源:物理学家组织网

德国慕尼黑大学和马克斯·普朗克物理研究所的科学家在最新一期《物理评论快报》上发表论文称,他们的最新研究表明,黑洞理论上应该能够拥有漩涡结构。这项研究为观察新型物质,包括微荷暗物质开辟了新的途径,也有助解释宇宙中活动星系核产生的极强磁场。

黑洞是拥有极强引力的天体,即使光线也无法从中逃逸。2015年,科学家们首次对黑洞进行了直接观测。从那时起,物理学家进行了无数理论和实验研究,旨在更好地理解这些迷人的宇宙物体。

该研究负责人之一弗洛朗·库内尔说:“最近,研究人员以引力子的玻色—爱因斯坦凝聚体的形式,引入了新的黑洞量子框架。此前,科学家们一直没有在这个框架内彻底研究旋转黑洞,但其实它们可能不仅存在,而且是规则而非例外。”

在最新研究中,库内尔及其同事根据现有物理理论,特别是最近引入的基于玻色—爱因斯坦引力子凝聚体的黑洞量子模型进行了几次计算,在量子水平上研究旋转黑洞,以确定它们是否允许漩涡结构。

库内尔说:“由于科学家们已经在实验室深入研究了旋转的玻色—爱因斯坦凝聚体,我们知道,如果旋转得足够快,它们会允许出现漩涡结构,因此我们在旋转的黑洞模型中寻找这些结构,并确实找到了它们。”

研究表明,具有极端自旋的黑洞可以被描述为拥有涡旋的引力子凝聚体。此外,在存在移动电荷的情况下,黑洞的整体涡流捕获了规范场的磁通量,这将导致可以通过实验观察到的特征辐射,为观察新型物质,包括微荷暗物质开辟了新的途径。

库内尔指出:“此前,黑洞有质量、自旋和电荷3个表征,但我们的最新研究表明,还需要添加漩涡这个全新特征。黑洞的漩涡结构可以解释宇宙中活动星系核产生的极强磁场。此外,它们可能是几乎所有已知银河磁场的根源。”

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