黑洞形成時釋放伽馬射線暴似乎能實現「時間倒流」

據國外媒體報道,當一顆巨大的恆星坍縮成為黑洞時,會以超亮伽馬射線暴的形式發送“SOS求救信號”。而科學家發現這些神秘信號有一點特殊之處:它們似乎實現了時間的“倒流”。

黑洞形成時釋放伽馬射線暴似乎能實現“時間倒流”

圖片來自於 Pixabay

也許可以這麼說

近日發表的一項新研究發現,這些伽馬射線暴具有扭轉時間的能力。也就是說,這種明亮的光波可以朝著一個方向發射出去,然後按照相反次序、倒過來再發射一遍。

研究人員表示,他們還不清楚是什麼原因導致這些伽馬射線信號具有扭轉時間的能力,但與黑洞相關的物理總是這般古怪離奇,所以一切皆有可能。

瀕死恆星的最後一嘆

據NASA表示,伽馬射線暴是人類探測到的能量最高的爆炸之一,亮度超過太陽的一百萬萬億倍。“伽馬射線暴是已知最明亮的自然光源。它們產生的能量比其它任何可釋放光線的物體都要多。”美國查爾斯頓學院天體物理學家約翰·哈基拉(Jon Hakkila)指出。

兩顆中子星相撞時,會在形成黑洞的過程中釋放短暫的伽馬射線暴。超新星爆發、即恆星坍縮成黑洞時,則會產生持續時間更長的伽馬射線暴。哈基拉指出,這兩種伽馬射線暴的“大多數能量都是以脈衝形式存在的。”

為了更好地觀察其餘微弱信號,哈基拉將數據中最明亮的主脈衝剔除了出去。結果發現,“每道脈衝其實還伴隨著幾道副脈衝”。研究人員發現,每道脈衝都含有三個清晰的峰,光線強度先是增加,隨後逐漸減弱,而科學家分析這些數據時發現,這些峰的結構看上去好似鏡面中的倒影,先出現的脈衝中率先出現的部分,在隨後發生的脈衝中則是最晚出現。

恆星爆炸後的殘餘

在分析NASA康普頓伽馬射線天文臺自上世紀90年代以來探測的最明亮的六次伽馬射線暴數據時,該團隊發現這些射線暴竟呈現出了扭轉時間的特徵。換句話說,“它們的亮度波動都具有這種特徵,就像它們能夠伴隨著時間倒流、掉頭而行一樣。”並且無論伽馬射線暴時間長短,都擁有這種特徵。

這就像你手頭有A、B、C三個電燈開關。你先按A、B、C的順序打開電燈,然後再按C、B、A的順序關閉電燈。為看清這一特徵,研究人員將整個信號截取出來,先是把它“拉長”,然後從中間對摺,就像對摺一張紙一樣。結果發現,信號強度的增加和減弱剛好能彼此對上,信號的開始和結束也吻合得很好。

“伽馬射線暴代表著黑洞的形成。而只要是在黑洞附近,時間、空間、以及時空之間的關係就會變得非常奇怪。”哈基拉表示。雖然這些射線暴可能並不像科幻電影裡描述得那麼玄乎,也許並不能“扭轉時間”,但他並不會輕易排除任何可能性。

不過哈基拉指出,我們也許可以通過觀察爆炸衝擊波穿過物質時的表現解釋這一現象。當恆星爆炸時,隨之而來的巨大沖擊波會從物質中穿行而過,並按A、B、C的順序將物質逐個點亮。要想形成時間倒流的信號,衝擊波必然要通過某種方式、以相反順序再次點亮這些物質。

“我只能想到兩種可能的方式。”阿基拉補充道。要麼衝擊波撞上了某種類似鏡子的反射面、導致衝擊波朝反方向反射回去;要麼這些物質的分佈方式十分特殊,用普通物理學知識根本說不通。阿基拉還表示,若能理解這一機制,將幫助我們更好地認識恆星的死亡過程。

不過,並非人人都相信這些伽馬射線暴信號的特殊規律可以用“時間倒流”來解釋,“我很讚賞論文作者所做的巨大努力,但他們的研究框架可能存在一定缺陷。”內華達大學高能天體物理學教授Bing Zhang表示。

這種“時間倒流”的信號結構的基礎是,研究人員假定每次伽馬射線暴都“由幾道清晰明確的脈衝構成”,且每道脈衝的形狀都可以用數學等式來描述。但這些脈衝的形狀和性質可能比簡單的數學公式複雜得多,因此研究人員發現的所謂“三峰脈衝”在實際中可能並不存在。Bing Zhang教授指出:“也許他們的鏡面假說是正確的,但目前還缺乏直接的支持證據。”總之,我們探索的腳步離黑洞越近,情況就越神秘離奇。


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