科學家:我們可能已經發現了白洞存在的證據#白洞#宇宙射線暴#天體物理學#宇宙學#粒子物理學

科學解說員小鶴
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60 觀看·2024年2月27日
白洞是一種理論上存在的天體,它被認為是黑洞的“相反物”。雖然黑洞吞噬所有進入其事件視界內的物質,但白洞卻會釋放物質。儘管目前還沒有直接觀測到白洞,但一些科學家認為他們可能已經發現了白洞存在的證據。
具體來說,這些科學家認為,他們在某些宇宙射線暴事件中觀測到的特殊能譜可能是白洞存在的證據。宇宙射線暴是宇宙中最強烈的爆發之一,它們釋放出極其高能的粒子和輻射,有時會持續數分鐘甚至數小時。根據這些科學家的研究,某些宇宙射線暴的能譜似乎與預期的黑洞模型不符,但卻與白洞模型吻合得更好。
需要注意的是,這種觀察結果尚未得到充分的證實,也存在其他的解釋可能。因此,需要進一步的研究和觀測才能確定這是否真的是白洞存在的證據。
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1915年愛因斯坦提出了大名鼎鼎的
廣義相對論幹理論認爲有質量的物體
會造成其周圍時空發生彎曲
在1916年的時候
物理學家卡爾什瓦西計算出了
愛因斯坦廠方程的一個真空結
這個結表明假如一個具有一定質量的球
對稱星體的自然半徑小於一個特定的值
那麼它就會將周圍的時空彎曲到極致
進而形成一個完全封閉的時空區域
這種完全封閉的時空區域
根據科學家的推測
黑洞的中心位置是一個體積無限小
密度無限大的起點
而其表面則被稱爲事件世界
從理論上來講
任何物質一旦進入黑洞的事件世界
就再也無法從其中逃逸出來
連光也不例外
在過去的很長一段時間裏
黑洞都只是一種通過理論推測出來的假想天體
直到2019年
科學家首次直接拍攝到了
位於巴奇星系中心的
一個超大質量黑洞的吸積盤
所呈現出來的模糊圖像
我們才正式確定了黑洞是
一種在宇宙中真實存在的天體
或許你不知道的是
根據廣義相對論還可以推測出一種
與黑洞的性質截然相反的天體——白洞
從理論上來講
白洞也是一個完全封閉的時空區域
它也有一個事件世界但與黑洞相反的是
白洞的事件世界
會阻止包括光在內的任何物質進入其內部
並且它還會將其內部的物質和能量向外釋放
我們可以簡單地理解爲
如果說黑洞是隻進不出的話
那白洞就是隻出不進
那麼問題就來了
像白洞這種奇異的天體
在宇宙中真的存在嗎?
有意思的是再對一起異常的
《伽馬射線報》爆發事件進行深入研究之後
科學家認爲我們可能已經
發現了一個白洞存在的證據
該《伽馬射線報》最初於2006年發現
隨後被命名爲GRB060614
其發射源在天空中位於印第安座方向
距離我們大約16億光年
它的異常之處在於
它是一起沒有伴隨超新星爆發的
《伽馬射線報》事件
這裏需要簡單科普一下
《伽馬射線報》是宇宙中的一種
伽馬射線集中釋放的超光能現象
根據持續時間的長短
它們可以分爲
《長伽馬射線報》和《短伽馬射線報》
其時間分界線大約爲兩秒
根據已知的宇宙規律
《長伽馬射線報》
起源於大質量恆星在一起核心反應區
燃料耗盡之後發生的猛烈爆炸
這也被稱爲超新星爆發而短伽馬射線報
則起源於黑洞或中子星的碰撞與合併
觀測數據表明
GRB060614的持續時間達到了102秒
這明顯是屬於《長伽馬射線報》
所以科學家理所當然地認爲
在它的發射源所在的區域
要知道超新星爆發
被稱爲已發宇宙中最猛烈的爆炸
其強烈的光芒可以在短時間內與整個星系媲美
這很容易觀測得到
然而科學家卻沒有在該區域中觀測到想象中的
超新星爆發在後續的觀測工作中
科學家也沒有發現恆星爆炸後形成的
超新星遺蹟除此之外科學家還發現
GRB060614也沒有超新星爆發
時出現的光譜滯後現象
其不同能量的伽馬射線之間有一定的時間延遲
並且其釋放出的伽馬射線的能譜
也與超新星爆發的典型值大相徑庭
也就是說GRB060614並不是起源於超新星爆發
但從持續時間來看
它更不可能起源於黑洞或中子星的碰撞與合併
那它起源於什麼呢?
科學家推測它可能起源於一個白洞
當白洞內的超密態物質向外噴射時
會與周圍的物質發生猛烈
碰撞並釋放出巨大的能量進而產生了像
GRB060614這樣的伽馬射線爆
但問題是
如果GRB060614真的是一個白洞存在的證據
那這個白洞又是怎麼來的呢?
它爲什麼不會持續地存在呢?
對此科學家也只能進行一些合理的猜測
比如說有一種理論認爲
這樣的白洞可能是由某種量子效應導致的
時空泡沫而它是不穩定的
很可能在短時間之內就會崩潰然後消失
需要指出的是
GRB060614只能說是白洞存在的一絲證據
實際上到目前爲止
我們還不能確定白洞是否真的存在
期待在未來的研究中科學家能夠進一步對
GRB060614進行探索和驗證
進而解開其中的奧祕
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