科学家证实某些黑洞会旋转

在华盛顿特区举行的美国物理学会春季会议上，美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的托德·斯特罗迈尔于周一提出了确凿的证据，表明某些黑洞在吸入周围物质时实际上会旋转。“太空中几乎每种物体都会旋转，例如行星、恒星和星系，”他说。“对于黑洞，更难直接看到它们在旋转，因为它们没有你可以观察其旋转的固体表面。”但他仍然使用美国国家航空航天局的罗西X射线定时探测器卫星的数据证明了他的观点。

斯特罗迈尔研究了GRO J1655-40，这是一个距离地球约10,000光年的微类星体黑洞。高速粒子喷流从这类黑洞中向上和向下笔直喷射（见图片）。在这些辐射中，斯特罗迈尔注意到两种明显的闪烁X射线模式，称为准周期振荡或QPO——一种先前检测到的QPO频率为300赫兹（Hz），另一种新的频率为450赫兹。科学家们此前只在旋转的中子星周围探测到过这种辐射。

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450赫兹的QPO提出了一个难题。由此，斯特罗迈尔计算出GRO J1655-40的最内稳定轨道——任何物体在不坠入黑洞的情况下可以围绕黑洞运行的最近距离——应该为49公里或更小。然而，根据黑洞的质量估计是太阳质量的七倍，最内稳定轨道应该是64公里。斯特罗迈尔说，解决矛盾的唯一方法是GRO J1655-40旋转：“旋转的黑洞会改变其附近的时空结构。旋转使物质可以在比不旋转时更近的距离轨道运行，物质越近，其轨道运行速度就越快。对于GRO J1655-40，我们现在可以说，它产生450赫兹QPO的唯一方法是它在旋转。”