伽馬射線,以黑洞的形式噴出,可能會「倒轉時間」

伽馬射線,以黑洞的形式噴出,可能會“倒轉時間”

當一顆大質量恆星崩塌成黑洞時,它以超亮伽馬射線爆發的形式發出了一個明亮的SOS信號。現在,科學家們在這些神秘的信號中發現了一些非常奇怪的東西:它們似乎逆轉了時間。

一項新的研究,發表在8月13日天體物理雜誌,發現這些伽馬射線爆發是時間反轉的,這意味著明亮的光波以一種方式被吐出,然後以相反的順序再次發射出去。

研究人員說,他們不知道這些時間反轉的伽馬射線信號是由什麼引起的,但是他們補充說,黑洞周圍的物理是如此的奇怪,所以什麼也不能排除。

垂死的星星的最後喘息

伽馬射線爆發是有史以來探測到的能量最高的爆炸之一,其亮度超過地球太陽輸出量的一百萬倍。

"伽馬射線爆發是自然界已知的最明亮的來源。它們產生的能量比發出光的任何東西都多," 研究的主要作者喬恩·哈基拉說,他是南卡羅萊納州查爾斯頓學院的天體物理學家和研究生院副院長。

當兩顆中子星碰撞時,它們會發出短的伽馬射線爆發,因為它們形成了一個黑洞。超新星,或恆星爆炸,產生更長的伽馬射線爆發,因為垂死的恆星崩潰為黑洞。哈基拉說,對於這兩種類型的伽馬射線爆發,“他們的大部分能量都以脈衝的形式出現”。

當哈基拉從數據中取出最亮的主脈衝以便更好地看到其餘的光信號時,他發現“這個光點實際上有一些小的側面光點,”他說。研究人員發現,每一個脈衝都有三個不同的峰值,光在每個脈衝中增加幾倍,然後強度下降幾倍。

當科學家們查看這些數據時,他們碰巧發現這些峰的結構看起來像鏡子中的反射-早期脈衝中最先發出的部分在隨後的脈衝中最後出現。

爆炸恆星的殘留物

在看美國宇航局探測到的最亮的六次伽馬射線爆發時康普頓伽瑪射線天文臺作為上世紀90年代爆發和瞬態光源實驗的一部分,研究小組發現,脈衝爆發包含時間反轉的光特徵。換句話說,“他們都有這個亮度的特徵波動,然後它反過來,並在時間上倒退,”哈基拉說。哈基拉說,這對於短壽命和長壽命的伽馬射線爆發都是正確的。

為了更好地想象這一點,想象一下,如果你打開三個燈開關:A,然後B,然後C,然後總是關閉C先,然後B,然後A,哈基拉說。為了真正看到這一點,研究人員拿出了整個信號,把它伸展開來,就像一張紙一樣把它折到中間。“摺疊”過程使信號的上升與信號的下降相一致。兩端排列得很好。

“伽馬射線爆發代表黑洞的形成在黑洞附近,空間和時間以及空間和時間之間的關係都會發生各種奇怪的事情。“哈基拉說。雖然爆炸可能不是像科幻電影中那樣,用某種輻射機制來“逆轉時間”,但“我不會排除任何奇怪的東西,”他說。

然而,哈基拉說,更有可能的解釋來自於研究衝擊波是如何穿過物質的。當一顆恆星爆炸時,一個巨大的衝擊波可以通過物質向外移動,並在它運行時照亮它。哈基拉說,首先,它會點燃團塊A,然後是B,然後是C。如果要產生時間反轉的信號,那麼波就必須以相反的順序穿過這些塊狀,哈基拉說。

“我只能想出兩種方法來做到這一點,”他補充道。要麼波必須擊中某種反射面,類似於一面鏡子,它向後反射衝擊波,要麼必須以某種奇怪的方式分佈,而用普通物理的方法是沒有任何意義的。哈基拉補充說,理解這個過程可以揭示恆星是如何死亡的。

然而,並不是每個人都相信時間反轉是伽馬射線爆發信號的最佳解釋。

“我感謝作者們的巨大努力。然而,這項研究所建立的支架可能存在缺陷,“內華達大學拉斯維加斯分校高能天體物理學教授張冰說,他不是這項研究的一部分。

時間反轉結構的發現是基於這樣的假設,即每個伽馬射線爆發都是由幾個定義良好的脈衝組成的,每個脈衝都有一個由數學方程描述的形狀。

但這些脈衝的形狀和性質可能比簡單的數學形式更復雜,因此三峰脈衝殘差可能不是物理上的,他補充說:“也許是鏡像假設…。畢竟是有效的,但現在,對這一假說的支持是相當間接的。“張告訴LiveScience。

像往常一樣,我們越靠近黑洞,照片就越奇怪。

通過Yasemin Saplakoglu,活科學 翻譯sdbetty


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