死亡恒星可创造新宇宙取代黑洞取得重大进展
当一颗巨大恒星燃尽燃料崩塞时，它是否必然形成黑洞？德国歌德大学的理论物理学家提出了一个惊人的替代方案：崩塞的恒星可能会在其内部触发一次微型宇宙的诞生，从而阻止黑洞的形成。这一理论由硕士研究生Daniel Jampolski在其导师Luciano Rezzolla教授指导下完成，已发表在《物理评论D》上。 长期以来，黑洞被视为大质量恒星崩塞的必然终局。然而，黑洞引发了许多深刻的物理学问题：如何将相当于数十亿个太阳质量的物质压缩到无限小的奇点？时空如何在奇点处变得无限弯曲？在这些极端条件下，已知的物理学定律完全失效。此外，黑洞的事件视界屏蔽了其内部的一切信息，包括光在内的任何物质和辐射都无法被观测。 正因如此，一些研究者探索了一种名为“引力星”（gravastar）的替代天体。引力星几乎与黑洞一样致密和庞大，但不包含奇点或事件视界。它的内部充满暗能量，这种神秘的能量产生向外的压力，抵抗引力并阻止完全崩塞。然而，引力星如何形成一直是......阅读全文
死亡恒星可创造新宇宙取代黑洞取得重大进展
当一颗巨大恒星燃尽燃料崩塞时，它是否必然形成黑洞？德国歌德大学的理论物理学家提出了一个惊人的替代方案：崩塞的恒星可能会在其内部触发一次微型宇宙的诞生，从而阻止黑洞的形成。这一理论由硕士研究生Daniel Jampolski在其导师Luciano Rezzolla教授指导下完成，已发表在《物理评论D
《自然》刊文讲解引力波或可解决的六大宇宙问题
17世纪末，牛顿发现了万有引力，有质量的物体就有这种引力；20世纪初，爱因斯坦发表广义相对论，提出引力其实是质量引起的时空变形；2012年，欧洲核子研究中心通过大型强子对撞机发现希格斯玻色子，解释了粒子为何会有质量，将希格斯场、质量和时空联系在一起。 而如今，人类首次探测到了引力波——由两个
银河系中心黑洞质量有了最精确测量
位于智利的欧洲南方天文台（ESO）的甚大望远镜干涉仪（VLTI）日前获得了迄今为止银河系中心超大质量黑洞周围区域最深、最清晰的图像。新图像的放大倍数是之前的20倍，还帮助天文学家在黑洞附近找到一颗前所未见的恒星——S300。通过跟踪这颗恒星的轨道，该团队对黑洞的质量进行了有史以来最精确的测量。
科研人员探测到迄今最大质量的黑洞合并事件
一个国际合作团队日前宣布，他们借助美国激光干涉仪引力波天文台（LIGO）探测到迄今最大质量的黑洞碰撞合并事件，该发现对理解宇宙中黑洞的成长方式具有重要意义。 LIGO-Virgo-KAGRA合作组日前在英国格拉斯哥举行的国际广义相对论和引力会议暨爱德华多·阿马尔迪引力波会议（GR-Amaldi
S301星空扭曲难题终于有解了
新发现的恒星S301环绕银河系中心的超大质量黑洞运行，距离之近使得它眼中的星空被严重扭曲。在宇宙中有许多奇特的恒星，但若要选出最奇特的一颗，恐怕非S301莫属。这个名字朴实无华，却暗藏深意——讽刺的是，这颗恒星本身并不特殊，它与太阳相似，只是质量略大、温度更高、也更明亮，在银河系中还有数十亿颗与之
银河系中心黑洞质量有了最精确测量
位于智利的欧洲南方天文台（ESO）的甚大望远镜干涉仪（VLTI）日前获得了迄今为止银河系中心超大质量黑洞周围区域最深、最清晰的图像。新图像的放大倍数是之前的20倍，还帮助天文学家在黑洞附近找到一颗前所未见的恒星——S300。通过跟踪这颗恒星的轨道，该团队对黑洞的质量进行了有史以来最精确的测量。
暗能量来自超大质量黑洞吗
近日，一项发表于《天体物理杂志》的研究登上了热门。该研究声称，正在加速宇宙膨胀的神秘 “暗能量”可能来自星系中心的超大质量黑洞。据《科学》报道，如果这是真的，意味着科学家把物理学中最令人费解的两个概念——黑洞和暗能量联系起来，并表明后者的来源在理论家眼皮底下存在了几十年。然而，一些主要理论家对这一想
美欧“丽莎”计划欲觅引力波芳踪
为验证爱因斯坦广义相对论中关于引力波的预言是否正确，美欧航天部门将合作研制3个航天器，这些航天器发射后将绕太阳公转，在相距300万千米的距离上相互发射激光束，以在茫茫宇宙中搜寻低频引力波的“倩影”。 这是美国宇航局与欧洲航天局的一项“大手笔”合作。他们正在共同研发的航天器将在太空中同一轨
黑洞自旋测量难题终于有解了
导语：银河系巨型黑洞如何自转，一直是天体物理学最难以捉摸的谜题之一。如今，一颗破纪录的恒星 S301 有望成为测量黑洞自旋的新探针。 核心数据令人惊叹。天文学家发现了一颗速度高达每秒 2.5 万千米（约为光速的 8%）的恒星，它是银河系中运动最快、也最接近银河系超大质量黑洞人马座 A* 的已知恒星
除了《时间简史》，关于霍金你还应该知道这些！
图 1 霍金的照片，摄于2006年5月。 3月14日，英国著名物理学家史蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking）在家中逝世，享年76岁。 提到霍金，你们往往会想起他标志性的轮椅，以及那本畅销全球的《时间简史》。然而说起他的本职工作——物理学家，除了专业人士，恐怕很多
中子星为广义相对论提供新证据
德国马克斯·普朗克射电天文学研究所25日晚间发表声明说，它领衔的国际研究团队通过对宇宙中一颗中子星及其伴星的观测，验证了爱因斯坦广义相对论的内容。 这项研究以中子星PSR J0348+0432及与之相伴的白矮星为对象，通过观测双星轨道周期的变化验证广义相对论。这颗中子星与其伴星相距83
银河系运行速度最快的恒星发现
一个国际天文学家团队发现了目前银河系中已知运行速度最快的恒星。这颗名为S301的恒星围绕银河系中心的超大质量黑洞——人马座A*运行，最快速度达到每秒2.5万公里，超过光速的8%。它的运行轨道非常接近人马座A*，其运动有望帮助科学家首次直接测量大质量黑洞的自转，并为检验爱因斯坦广义相对论提供新的机
美欧拟用飞船发射激光验证爱因斯坦相对论
爱因斯坦在其提出的著名广义相对论中预言了引力波的存在 在不久的将来，3艘相隔300万英里(约合483万公里)飞行的飞船将彼此发射激光束穿过空无的太空，用于验证爱因斯坦提出的广义相对论是否正确。物理学家希望这项雄心勃勃的任务能够帮助他们验证引力波的存在。爱因斯坦在其提出的著名广义相
研究显示暗能量什么样－爱因斯坦只“蒙”对了一半
29年前，澳大利亚和美国的研究团队通过超新星观测，分别发现了宇宙加速膨胀的现象。这带来了对于宇宙的新认识，也带给人们一个新的谜题：宇宙加速膨胀的动力来自哪里？ 科学家猜测，暗能量是宇宙膨胀的幕后“推手”。但它到底什么样？有什么性质？是爱因斯坦广义相对论中描述的真空能吗？为了解开这些难题，科学
日本科学家绘制3D宇宙图－验证爱因斯坦相对论
据日本国立天文台昴星团望远镜官方网站报道，一个由日本京都大学，东京大学和英国牛津大学的天文学家组成的国际研究小组近日发布了首份由 FastSound项目给出的宇宙3D图像。FastSound项目旨在对距离地球90亿光年范围内的星系进行详细巡天观测并绘制地图。借助日本国立天文台“昴星团望远镜”
银河系最快恒星S301正成为黑洞研究新风口
在银河系中心的极端环境中，天文学家发现了一颗迄今观测到速度最快的恒星——S301。它以令人难以置信的速度绕银河系中心的超大质量黑洞人马座A*（Sgr A*）运行，在最接近黑洞的瞬间，速度超过每秒2.5万公里，约相当于光速的8.5%，把此前的纪录远远甩在身后。根据发表于《自然》（Nature）的一项新
日美科学家称找到暗能量存在的新证据
日本和美国科学家大规模观测了遥远的宇宙空间，并于近日宣布找到了暗能量存在的证据。 爱因斯坦的广义相对论做出过暗能量的假设。据推测，神秘的暗能量可能构成了宇宙中绝大多数不可见的部分，它能够产生与引力相反的排斥力。暗能量至今仍是一个科学假设，还没有直接证据表明其确实存在。 日本理化研究所近日发布新闻公报
果壳里的霍金
“在伽利略逝世300年后诞生，在牛顿310年后接任卢卡西教授，上天似乎以数字来注定了霍金的成功。”剑桥大学副校长Alec Broers爵士在祝霍老60岁生日时如是说。 关于霍老的物理学功绩，合作者George Ellis概括如下： 1）广义相对论在宇宙学的应用：爱因斯坦场方程解的数学性质，
科学家建立超越广义相对论的引力量子场论
近日，中科院院士、中科院卡弗里理论物理研究所研究员吴岳良，打破爱因斯坦广义相对论中关于广义坐标变换不变假设的局限，不再从推广狭义相对论和坐标时空几何的途径来构建量子引力理论，而是基于量子场论和对称原理，建立超越爱因斯坦广义相对论的引力量子场论。相关成果发表于《物理评论》。 研究表明，在四维引力
“引力探测器B”证实广义相对论两项关键预测
美国航天局5月4日发布消息称，该局2004年发射的“引力探测器B”卫星已经证实了爱因斯坦广义相对论的两项关键预测。 广义相对论认为，引力是因质量的存在而引起的时空弯曲，引力场的存在会改变时空几何学规则，时间和空间是不可分割的四维整体。这一理论有两项重要预测，即时间和
最新数据使引力作用与广义相对论获更大尺度验证
一个国际天文团队利用暗能量光谱仪（DESI）的最新数据，成功追溯了宇宙结构在过去110亿年间的成长历程。这项研究标志着对宇宙大尺度上引力作用及广义相对论的最精准测试，其成果计划在2025年1月举行的美国天文学会会议上公布。DESI在对天空进行观测。图为2023年双子座流星雨期间。图片来源：基特峰国家
新研究使脉冲星变身宇宙最精确的时钟
人们常以为恒星如其名，是亘古不变的，但并不是所有的恒星都那么“乖巧”，它们中还存在一类“变星”，在光学波段的物理条件和光学波段以外的电磁辐射有变化。脉冲星，就是变星的一种。 日前，一组国际研究人员探索到一个全新的方法，使得浩瀚宇宙中的脉冲星成为更为精确的宇宙之钟。校准这台“时
脉冲星计时阵列引力波正成为新风口
导语：通过脉冲星计时阵列探测到的纳赫兹引力波背景，或许携带着130多亿年前宇宙黎明时期的秘密——最新研究指出，其中一部分信号可能源自早已坍缩的「暗星」遗迹，这正让脉冲星计时阵列引力波成为学界关注的新风口。 一项发表于《物理评论D》（Physical Review D）的研究表明，利用脉冲星网络探测
宇宙记忆正成为解释暗物质的新思路
一个多世纪以来，现代物理学一直建立在两套伟大理论之上。爱因斯坦的广义相对论把引力解释为时空的弯曲，而量子力学支配着粒子与场的微观世界。这两套理论在各自的领域都极为成功，但一旦试图将它们结合起来，矛盾便随之浮现，尤其是在黑洞、暗物质、暗能量以及宇宙起源等根本问题上。近日，一组研究者提出了一条弥合这道裂
天文学家观察到超大质量黑洞
天文学家近期借助“引力透镜”效应，观察到可能是有史以来最大的一个超大质量黑洞。据法新社报道，这项于29日刊登在《皇家天文学会月刊》（Royal Astronomical Society，简称RAS）的研究说，科学家在前景星系中发现了一个超大质量黑洞（Supermassive black hole，简
科学家探测到引力波“海啸”
两个黑洞合并成一个。图片来源：NASA 一个国际科学家团队公布了迄今为止探测到的最大数量的引力波。这些发现将有助于解决宇宙中一些最复杂的谜团，包括物质的构建模块以及时空的运作。这项新研究近日在线发表于预印本文库ArXiv。 2019年11月至2020年3月期间，科学家利用美国LIGO探
科学家探测到引力波“海啸”
两个黑洞合并成一个。图片来源：NASA 一个国际科学家团队公布了迄今为止探测到的最大数量的引力波。这些发现将有助于解决宇宙中一些最复杂的谜团，包括物质的构建模块以及时空的运作。这项新研究近日在线发表于预印本文库ArXiv。 2019年11月至2020年3月期间，科学家利用美国LIGO探测器和欧洲
黑洞信息悖论：传统与新模型谁更胜一筹
五十余年来，物理学界深陷一个根本性的理论困境：黑洞信息悖论。这一悖论起源于1974年——青年斯蒂芬·霍金将量子场论的技术应用于广义相对论中弯曲时空的背景下，得出了一个石破天惊的结论：黑洞并非如其名称暗示般完全黑暗，它们会通过量子效应从视界附近发射出一种微弱的、具有精确普朗克谱特征的热辐射。这一过程导
通向黑洞物理学的大门打开！
天文学家在银河系中央捕捉到将恒星释放的光线拉长的巨大黑洞。这是他们追踪该恒星近30年后发现的。根据爱因斯坦的广义相对论，光线在强引力场作用下会出现拉伸现象，波长变长，向红波方向偏移，这被称为引力红移效应。但时至今日，它从未在黑洞附近被探测到。图片源自：ESO/M.Kornmesser “这是朝
科学家又探测到4次引力波
一个国际天文学团队近日在美国宣布，他们又探测到４次由黑洞合并事件产生的引力波，其中一次是迄今已知最大、最远的黑洞合并事件。 这些发现是本月初在美国马里兰州举行的“引力波物理和天文学”研讨会上公布的，是美国、澳大利亚等国研究人员利用美国“激光干涉引力波天文台”和欧洲“处女座”引力波探测器获得的观