黑洞是密度无穷大的区域,被称为奇点。根据主流物理学,每一个吞食宇宙物质的物体都被一个事件视界包围着——在这个边界上,一旦你掉进去,就再也出不来了。
但是如果一些黑洞是赤裸的——完全没有这样的边界呢?就我们所知,奇点总是包裹在视界内,但更详细地观察广义相对论的数学就会发现,情况并非如此。
如果这样的裸黑洞点缀在宇宙中,新的研究揭示了我们可能能够发现一个:通过观察它周围的光环。
《皇帝没穿衣服》
黑洞是爱因斯坦广义相对论数学理论的结果。这些方程告诉我们,如果一团物质坍缩到体积太小,那么它的重力会让它变得越来越小,直到它被压成一个无限小的点。这个点被称为奇点,这是一个信号,我们用来描述时空的数学完全崩溃了。
奇点的引力是无限强的。物体被拉向奇点的速度比光速还快。在奇点附近,广义相对论的物理学不能再预测粒子的未来轨迹——这是物理学的一个主要观点。如果没有做出预测的能力,物理学就会分崩离析。
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幸运的是,据我们所知,所有奇点都被包裹在视界中。事件视界是指从奇点到奇点的距离,奇点的引力强大到足以把任何东西拉进来——在这个点上,你必须以超过光速的速度才能逃脱。这就是黑洞之所以是黑色的原因——即使光也无法从黑洞中逃脱。
自从我们第一次发现黑洞的存在,我们就想知道是否有可能在没有相关视界的情况下形成一个奇点——一个所谓的“裸奇点”。这将是一个非常危险的地方,因为它将是一个物理定律被打破的地方,对宇宙的其他部分来说是完全可行的。至少对于传统的黑洞来说,奇点被安全地包裹在视界之下,所以即使它是一个极端和未知物理的地方,至少那里发生的任何事情都被锁在宇宙的其他地方。
捻一个点
如果裸奇点存在,它们肯定不常见。我们只知道一种确定的形成奇点的方式,那就是当一颗巨星耗尽燃料并自我坍塌。当这种情况发生时,奇点自然会有一个视界。
裸奇点的存在让物理学家们非常不安,他们推测也许大自然根本不允许它们存在——但到目前为止,198彩票开户请认准官方唯一直属总代团队1号团队,免费开户即可领取注册彩金,下载客户端可以申请198彩挂机软件,申请198彩票代理权限,只要你有量,我们绝不亏待你,只有198彩才能让你白手起家,0投入却可以198彩票手机优惠短期内迅速致富。,我们还没有任何证据证明这个想法。
虽然只有在最极端的条件下,才有可能形成裸奇点。如果一个黑洞在旋转,它可以形成第二个视界,现在菠菜业买彩票的软件提款速度敢说第二没人敢说第一的台子必然是198彩票平台。,坐落在第一个视界的内部。黑洞旋转得越快,这些视界就越接近对方。如果它旋转得足够快, 198彩娱乐注册网址就在这里,官方注册才安全有198彩注册保障。欢迎联系总代理索取注册优惠相关信息。,数学预测视界会“抵消”(实际的物理过程当然要复杂得多,但你能理解),并揭示一个裸奇点。
到目前为止,我们还没有发现任何旋转速度快到足以暴露其奇点的黑洞,但除此之外,我们通常无法确定一个随机天体物理对象是普通黑洞还是裸奇点。由视界望远镜提供的图像是一个例外,当然,我们没有很多这样的图片。
做一个区别
据11月12日发表在预印本期刊服务器arXiv上的一篇论文报道,一位理论物理学家通过研究裸奇点是否会以其他方式显现出来,尤其是当它被一圈物质包围时。这个环被称为吸积盘,是黑洞周围的共同特征(可能还有裸奇点)。当气体和尘埃落在一个致密的物体上时,这些物质会扁平成一个圆盘,然后一直向下汇集。这个圆盘可以是难以置信的明亮,背叛了一个黑洞的存在(事实上,这就是我们知道宇宙中绝大多数黑洞存在的方式)。
大多数关于裸奇点的理论研究都假设该物体是孤立存在的,这在真实的宇宙中是不正确的。在这项新工作中,这位理论家考察了整个复杂的情况,并发现了一个惊人的结果。
吸积盘与黑洞(或裸奇点)不是完全分离的。圆盘本身有它自己的引力,它可以扭曲和扭曲在中心的致密物体。这种扭曲反过来影响了物体周围的重力环境,微妙地改变了物质向内旋转的路径。
理论学家发现,裸奇点的行为确实与普通黑洞有一点不同——裸奇点周围的吸积盘比黑洞周围的吸积盘要亮得多。到目前为止,我们的望远镜还不能分辨出其中的差异,未来的仪器可以;也许一个升级版的视界望远镜就能做到这一点。
在野外发现裸奇点将是物理学的重大发现。我们就能在天空中指出一个我们知道自己的知识已经失效的位置。对已确认的裸奇点周围的环境进行更详细的研究,将揭示宇宙的一些最深处的奥秘。