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科学家成功打造人工“黑洞”

  科学家成功创造人造“黑洞”

  被一束激光束轰击后,一个小塑料球(类似太阳的物体)释放X射线,其中一些会轰击硅球(蓝色和紫色)​​。 (照片提供:从S. Fujioka等人,自然物理学,高级在线出版物改编)通过用塑料球的高能激光束轰击,一组研究人员创造了一个黑洞到外部环境。这项研究提供了一个线索,了解极端条件下的材料和能量特性。天文学家之所以不能直接观察黑洞,是因为后者的巨大的引力不能逃离光线,实际上研究者关注的是他们能看到的东西,换句话说,是由涡旋物质形成的周围的云,吸积盘当被黑洞重力挤压并加热时,这些吸积盘发射X射线,分析这些X射线谱为研究人员提供了有关黑洞的物理线索,但科学家们不知道需要多少能量以产生这种X射线,其中一部分困难是光电离过程,其中高能光子使得X射线从吸积盘内的原子上剥离掉电子,这种能量的损失改变了X射线光谱的性质,使科学家更难准确测量吸积盘释放的全部能量,为了更好地了解这种光电离原子消耗的能量,日本大阪大学的研究人员尝试重建在最接近黑洞的吸积盘区域发生的过程。研究人员用12个激光同时轰击一个小塑料球,并引起辐射轰击硅球,这是吸积盘中的一个常见元素。同时激光轰击导致塑料球内爆,形成了气体芯,等离子体的温度和密度非常高。负责这项研究的物理学家藤冈伸介指出,这使得塑料球“非常强大的X射线源,类似于黑洞周围的吸积盘”。 Fujioka及其同事本周在Nature Physics的在线版上报道了这篇研究论文。研究人员指出,X射线导致硅的光电离,这种相互作用类似于在吸积盘中观察到的相互作用。通过测量光电离过程引起的能量损失,研究人员将能够测量内爆释放的全部能量,并利用这个结果来展示他们对吸积盘释放的X射线特性的理解。密歇根大学安娜堡分校的物理学家R. Paul Drake说:“Fujioka等人向我们展示了探索黑洞周围发生的事情的一种通用的新方法。”他指出,对这些数据的详细分析将确定这些地区,并改进“从天文观测数据中解释类似的数据”。 (来源:科学时报群芳)

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