厉害了：黑洞形成时释放伽马射线暴能实现时间倒流

时间：2018-08-27 12:14:31 来源：作者：网络

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当一颗巨大的恒星坍缩成为黑洞时，会以超亮伽马射线暴的形式发送“SOS求救信号”。而科学家发现这些神秘信号有一点特殊之处：它们似乎实现了时间的倒流。

也许可以这么说

近日发表的一项新研究发现，这些伽马射线暴具有扭转时间的能力。也就是说，这种明亮的光波可以朝着一个方向发射出去，然后按照相反次序、倒过来再发射一遍。研究人员表示，他们还不清楚是什么原因导致这些伽马射线信号具有扭转时间的能力，但与黑洞相关的物理总是这般古怪离奇，所以一切皆有可能。

濒死恒星的最后一叹

据NASA表示，伽马射线暴是人类探测到的能量最高的爆炸之一，亮度超过太阳的一百万万亿倍。“伽马射线暴是已知最明亮的自然光源。它们产生的能量比其它任何可释放光线的物体都要多。”美国查尔斯顿学院天体物理学家约翰·哈基拉指出。

两颗中子星相撞时，会在形成黑洞的过程中释放短暂的伽马射线暴。超新星爆发、即恒星坍缩成黑洞时，则会产生持续时间更长的伽马射线暴。哈基拉指出，这两种伽马射线暴的“大多数能量都是以脉冲形式存在的。”

为了更好地观察其余微弱信号，哈基拉将数据中最明亮的主脉冲剔除了出去。结果发现，“每道脉冲其实还伴随着几道副脉冲”。研究人员发现，每道脉冲都含有三个清晰的峰，光线强度先是增加，随后逐渐减弱，而科学家分析这些数据时发现，这些峰的结构看上去好似镜面中的倒影，先出现的脉冲中率先出现的部分，在随后发生的脉冲中则是最晚出现。

恒星爆炸后的残余

在分析NASA康普顿伽马射线天文台自上世纪90年代以来探测的最明亮的六次伽马射线暴数据时，该团队发现这些射线暴竟呈现出了扭转时间的特征。换句话说，“它们的亮度波动都具有这种特征，就像它们能够伴随着时间倒流、掉头而行一样。”并且无论伽马射线暴时间长短，都拥有这种特征。

这就像你手头有A、B、C三个电灯开关。你先按A、B、C的顺序打开电灯，然后再按C、B、A的顺序关闭电灯。为看清这一特征，研究人员将整个信号截取出来，先是把它“拉长”，然后从中间对折，就像对折一张纸一样。结果发现，信号强度的增加和减弱刚好能彼此对上，信号的开始和结束也吻合得很好。

“伽马射线暴代表着黑洞的形成。而只要是在黑洞附近，时间、空间、以及时空之间的关系就会变得非常奇怪。”哈基拉表示。虽然这些射线暴可能并不像科幻电影里描述得那么玄乎，也许并不能“扭转时间”，但他并不会轻易排除任何可能性。

不过哈基拉指出，我们也许可以通过观察爆炸冲击波穿过物质时的表现解释这一现象。当恒星爆炸时，随之而来的巨大冲击波会从物质中穿行而过，并按A、B、C的顺序将物质逐个点亮。要想形成时间倒流的信号，冲击波必然要通过某种方式、以相反顺序再次点亮这些物质。

“我只能想到两种可能的方式。”阿基拉补充道。要么冲击波撞上了某种类似镜子的反射面、导致冲击波朝反方向反射回去；要么这些物质的分布方式十分特殊，用普通物理学知识根本说不通。阿基拉还表示，若能理解这一机制，将帮助我们更好地认识恒星的死亡过程。

不过，并非人人都相信这些伽马射线暴信号的特殊规律可以用“时间倒流”来解释，“我很赞赏论文作者所做的巨大努力，但他们的研究框架可能存在一定缺陷。”内华达大学高能天体物理学教授Bing Zhang表示。

这种“时间倒流”的信号结构的基础是，研究人员假定每次伽马射线暴都“由几道清晰明确的脉冲构成”，且每道脉冲的形状都可以用数学等式来描述。但这些脉冲的形状和性质可能比简单的数学公式复杂得多，因此研究人员发现的所谓“三峰脉冲”在实际中可能并不存在。Bing Zhang教授指出：“也许他们的镜面假说是正确的，但目前还缺乏直接的支持证据。”总之，我们探索的脚步离黑洞越近，情况就越神秘离奇。