不變之速被「超越」 超光速射線穿越黑洞

模式圖,超光速伽瑪射線從距離地球2.6億光年之遙的銀河系IC 310中心向宇宙空間噴射。(取自NASA)
模式圖,超光速伽瑪射線從距離地球2.6億光年之遙的銀河系IC 310中心向宇宙空間噴射。(取自NASA)

【記者張秉開/編譯】

物理學認為,光速是宇宙中不可逾越的速度極限。但是,近期天文學家對黑洞的觀察結果,將讓我們放棄這種光速不變的原理。

據英國《每日郵報》11月28日報導,科學家觀察距離地球2.6億光年遠的銀河系IC 310,有閃電般的高能量束從銀河系中心的超級黑洞中噴出。

令科學家困惑的是,以前物理理論所認為的「光速不變原理」不適用於這些射線。目前的觀察結果打破了傳統理論,橫穿黑洞表面的能量束竟以超光速運動。

伽瑪能量粒子束以超光速穿過黑洞

報導說,原來認為這是物體墜入黑洞時的輻射現象。負責此研究的西班牙巴塞羅那高能物理研究所(IFAE)的朱利安‧西塔萊克(Julian Sitarek)說:「(根據目前的理論)不應看到黑洞的表面有任何物體能以超光速穿過。」

實際卻是,這束伽瑪射線穿行速度極快,約4.8分鐘就穿過2.79億英里(約每秒156萬公里,超過光速的5倍),因此引起科學家的驚奇。若按照光速(約每秒30萬公里),其穿行時間需要25分鐘。

物理理論認為,黑洞總會吞噬物質,而且不論任何物質,即使是光也無法從黑洞中逃離。而目前測得的這些伽瑪能量粒子束,卻以超光速穿過黑洞,說明「光速不變原理」不適用於宇宙的所有情況。

發表該研究的《科學》雜誌評述,「傳統物理所講的光速不可逾越,不適用於這些宇宙間的伽瑪射線物質。」「研究者發現超光速伽瑪射線穿過黑洞,為黑洞又添新謎團。」

黑洞尺度之大超出想像

近期,天文觀察見到非常令人驚異的結果:黑洞幾乎遍布宇宙,其尺度之大超出想像。

據《天文學》雜誌(Astronomy)11月19日報導,歐洲南方天文台的甚大望遠鏡(Very Large Telescope, VLT)發現了迄今為止最龐大的宇宙結構。科學家觀察了近100個有超大質量黑洞核心的星系,這些星系整齊地按照幾十億光年間距排列,而這個結構也不過是宇宙早期的部分構成。

德國波昂大學阿格蘭德天文研究所的多米奇‧斯魯斯(Dominique Sluse)認為,宇宙尺度之大,遠遠超過我們現在所觀察到的範圍。◇

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