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科学探索

如何测量黑洞的自旋

科学探索万象经验2023-05-08

在牛顿理论中,我们可以让物体以任何半径绕天体做稳定的圆周运动。但在广义相对论下,情况并非如此。黑洞有一个最内层稳定圆轨道,如果物体绕黑洞运行的半径小于它,那么这个物体的轨道是不稳定的,最终物体会落入黑洞。黑洞会吸收周围的物质形成吸积盘,而吸积盘的内边缘就是该黑洞的最内层稳定圆轨道。

吸积盘的内边缘半径与黑洞的自旋有关。当黑洞的自旋方向与吸积盘的自旋方向相同时,黑洞自旋得越快,吸积盘的内边缘半径越小。理论上它可以一直缩小到与黑洞的事件视界相等,当这两者相等时,大部分物理学家就认为黑洞不能再旋转得更快了,否则黑洞的奇点将会裸露出来,形成我们所担心的裸奇点。当黑洞的自旋方向与吸积盘的自旋方向相反时,黑洞自旋得越快,吸积盘的内边缘半径越大。