在目前對(duì)黑洞的研究探索中，黑洞“無(wú)毛定理”或者說(shuō)“黑洞三毛定理”，也就是說(shuō)，黑洞是如此的簡(jiǎn)單，只需用黑洞的質(zhì)量、自旋和電荷這三個(gè)參數(shù)就可以完全描述黑洞。

盡管黑洞可能是由物質(zhì)和能量的復(fù)雜混合物形成，但當(dāng)黑洞形成時(shí)，所有其他細(xì)節(jié)都會(huì)丟失。黑洞強(qiáng)大引力場(chǎng)創(chuàng)造了一個(gè)環(huán)繞的表面，一個(gè)“事件視界”，任何穿事件視界的東西（即使是光）都無(wú)法逃脫。

因此，奇點(diǎn)顯示為“黑色”，有關(guān)流入物質(zhì)的任何細(xì)節(jié)也會(huì)丟失，并被消化為三個(gè)已知參數(shù)。天文學(xué)家能夠以一種相對(duì)簡(jiǎn)單的方式測(cè)量黑洞質(zhì)量：觀察物質(zhì)在其附近(包括其他黑洞)如何受引力場(chǎng)的影響而運(yùn)動(dòng)。黑洞的電荷被認(rèn)為是微不足道的，因?yàn)檎?fù)流入電荷在數(shù)量上通常是相當(dāng)?shù)?。黑洞的自旋更難確定，兩者都依賴于解釋黑洞周圍吸積盤熱內(nèi)邊緣發(fā)出的X射線。一種方法是模擬X射線連續(xù)體的形狀，它依賴于對(duì)質(zhì)量、距離和視角的準(zhǔn)確估計(jì)。

另一個(gè)模型是X射線光譜，包括經(jīng)常在熱氣反射中看到觀察到的原子發(fā)射線。它不依賴于知道那么多其他參數(shù)，這兩種方法大體上產(chǎn)生了可比的結(jié)果。哈佛史密森天體物理學(xué)中心天文學(xué)家詹姆斯·斯坦納和同事們重新分析了由Rossi X射線計(jì)時(shí)探測(cè)器獲得的七組光譜，這些光譜是從銀河系中一個(gè)名為4U1543-47的恒星質(zhì)量黑洞爆發(fā)而來(lái)。以前使用連續(xù)介質(zhì)方法估計(jì)自轉(zhuǎn)的嘗試，導(dǎo)致了理論之間的不一致，這比形式上的不確定度要大得多。

理論假設(shè)質(zhì)量為9.4個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，距離為24.7萬(wàn)光年，通過(guò)對(duì)光譜的仔細(xì)分析和更新的建模算法，科學(xué)家們得出了一個(gè)自旋大小與之前中等大小的自旋，并建立在90%的置信水平上。由于到目前為止只有幾十個(gè)得到證實(shí)的黑洞自旋得到了測(cè)量，這個(gè)新研究結(jié)果是一個(gè)重要的補(bǔ)充。

博科園｜研究/來(lái)自：哈佛史密森天體物理學(xué)中心

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