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韦伯的红外眼睛生动地揭示了黑洞的奥秘

导读 韦伯拍摄的 RX J1131-1231 图像利用引力透镜探索类星体的黑洞和暗物质,揭示了有关其成长和宇宙质量组成的细节。詹姆斯·韦伯太空望远镜...

韦伯拍摄的 RX J1131-1231 图像利用引力透镜探索类星体的黑洞和暗物质,揭示了有关其成长和宇宙质量组成的细节。

詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的这幅新照片展示了类星体 RX J1131-1231 的引力透镜效应,该类星体位于距离地球约 60 亿光年的 Crater 星座中。它被认为是迄今为止发现的引力透镜效果最好的类星体之一,因为前景星系将背景类星体的图像涂抹成一条明亮的弧线,并形成了该物体的四个图像。

引力透镜现象最早由爱因斯坦预测,它提供了一个难得的机会来研究遥远类星体黑洞附近的区域,因为它可以充当天然望远镜并放大来自这些光源的光。宇宙中的所有物质都会扭曲其周围的空间,质量越大,产生的效应越强。在星系等质量极大的物体周围,经过附近的光会沿着这个扭曲的空间行进,似乎会偏离原始路径,偏离量清晰可见。引力透镜现象的后果之一是它可以放大遥远的天文物体,让天文学家可以研究那些原本太暗淡或太远的物体。

测量类星体发射的 X 射线可以指示中心黑洞的旋转速度,这为研究人员提供了有关黑洞如何随时间增长的重要线索。例如,如果黑洞主要通过星系之间的碰撞和合并而增长,它应该在稳定的圆盘中积累物质,而圆盘中新物质的稳定供应应该会导致黑洞快速旋转。另一方面,如果黑洞通过许多小的吸积事件而增长,它会从随机方向积累物质。观测表明,这个特定类星体中的黑洞以超过光速的一半的速度旋转,这表明这个黑洞是通过合并而增长的,而不是从不同方向吸入物质。

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