很简单,无毛定理就可以完全描述黑洞,刚又测出一个黑洞的自旋!

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很简单,无毛定理就可以完全描述黑洞,刚又测出一个黑洞的自旋!

在目前对黑洞的研究探索中,黑洞“无毛定理”或者说“黑洞三毛定理”,也就是说,黑洞是如此的简单,只需用黑洞的质量、自旋和电荷这三个参数就可以完全描述黑洞。尽管黑洞可能是由物质和能量的复杂混合物形成,但当黑洞形成时,所有其他细节都会丢失。黑洞强大引力场创造了一个环绕的表面,一个“事件视界”,任何穿事件视界的东西(即使是光)都无法逃脱。

因此,奇点显示为“黑色”,有关流入物质的任何细节也会丢失,并被消化为三个已知参数。天文学家能够以一种相对简单的方式测量黑洞质量:观察物质在其附近(包括其他黑洞)如何受引力场的影响而运动。黑洞的电荷被认为是微不足道的,因为正负流入电荷在数量上通常是相当的。黑洞的自旋更难确定,两者都依赖于解释黑洞周围吸积盘热内边缘发出的X射线。一种方法是模拟X射线连续体的形状,它依赖于对质量、距离和视角的准确估计。

另一个模型是X射线光谱,包括经常在热气反射中看到观察到的原子发射线。它不依赖于知道那么多其他参数,这两种方法大体上产生了可比的结果。哈佛史密森天体物理学中心天文学家詹姆斯·斯坦纳和同事们重新分析了由Rossi X射线计时探测器获得的七组光谱,这些光谱是从银河系中一个名为4U1543-47的恒星质量黑洞爆发而来。以前使用连续介质方法估计自转的尝试,导致了理论之间的不一致,这比形式上的不确定度要大得多。

理论假设质量为9.4个太阳质量,距离为24.7万光年,通过对光谱的仔细分析和更新的建模算法,科学家们得出了一个自旋大小与之前中等大小的自旋,并建立在90%的置信水平上。由于到目前为止只有几十个得到证实的黑洞自旋得到了测量,这个新研究结果是一个重要的补充。

博科园|研究/来自:哈佛史密森天体物理学中心

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