宇宙如何在黑洞附近反射 _生活百科

你可能听说过黑洞——一种奇妙的引力块，连光都无法逃脱。您可能还听说过空间本身甚至时间在黑洞附近的行为都很奇怪;空间扭曲。

文章插图
在黑洞附近，空间弯曲得如此之多，以至于光线被偏转，而非常靠近的光线也可能被偏转得如此之多，以至于它绕着黑洞传播了好几次。因此，当我们观察遥远的背景星系(或其他一些天体)时，我们可能很幸运地多次看到相同的星系图像，尽管越来越扭曲。
多个版本的星系
机制：一个遥远的星系向四面八方照射——它的一些光靠近黑洞并被轻微偏转;一些光线甚至更近了，在逃逸到我们面前之前绕了洞一次，依此类推。在黑洞附近看，我们看到越来越多的同一个星系版本，离我们正在观察的黑洞边缘越近。
你必须从一张图像中看离黑洞多近才能看到下一张图像?结果已经为人所知 40 多年，大约是 500 倍(对于数学爱好者来说，更准确地说是“两个 pi 的指数函数”，写作e 2 π) 。
计算它是如此复杂，以至于直到最近，我们还没有形成数学和物理直觉来解释为什么它恰好是这个确切的因素。但是使用一些聪明的数学技巧，来自宇宙黎明中心的硕士生 Albert Sneppen 现在成功地证明了原因。
“现在理解为什么这些图像以如此优雅的方式重复自己有一些非常美妙的东西。最重要的是，它提供了新的机会来测试我们对引力和黑洞的理解，”Albert Sneppen 澄清道。
用数学方法证明某些东西不仅本身令人满意;事实上，它使我们更接近于理解这一奇妙的现象。因子“500”直接来自黑洞和重力的工作方式，因此图像的重复现在成为检查和测试重力的一种方式。
旋转的黑洞
作为一个全新的特征，斯内彭的方法还可以推广到不仅适用于“微不足道”的黑洞，也适用于旋转的黑洞。事实上，他们都这样做。
“事实证明，当它旋转得非常快时，你不再需要以 500 倍的系数接近黑洞，但要少得多。事实上，现在每张图像只有 50 或 5，甚至下降到只有距离黑洞边缘近 2 倍，”Albert Sneppen 解释说。
【宇宙如何在黑洞附近反射】对于每张新图像，必须向黑洞靠近 500 倍，这意味着这些图像会很快被“挤压”成一张环形图像。在实践中，许多图像将难以观察。但是当黑洞旋转时，“额外”图像就有更多的空间，因此我们可以希望在不久的将来通过观察来证实该理论。