黑洞可能並非光禿禿的。
一項新的研究對宇宙引力怪獸的傳統模型提出了挑戰,表明黑洞可能相當“多毛”,具有比之前認為的更復雜的特徵。
黑洞的引力非常強大,即使光線也無法逃脫其吸引,這使得這些超高密度的物體對外面的觀察者來說是不可見的,並且幾乎無法相互區分。
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“公認的觀點是,黑洞是非常簡單的物體,僅需三個量即可完全表徵:質量、角動量(旋轉速度)和電荷,”的裡雅斯特國際高等研究學院的物理學家托馬斯·索蒂裡烏在電子郵件中告訴SPACE.com。
然而,電荷通常可以忽略不計,研究人員在描述黑洞時通常會將其捨棄。
天文學家約翰·惠勒在大約 50 年前創造了“黑洞”一詞,他曾說過“黑洞沒有毛髮”,因為它非常簡單。現在,“毛髮”在物理學家之間被用作一個口頭術語,用來指代任何描述黑洞時需要的,與傳統的三變數模型不同的測量值。
在他們的研究中,索蒂裡烏和他的同事在引力標量-張量理論方程的背景下研究了黑洞。
“這些理論與愛因斯坦的廣義相對論不同,”索蒂裡烏在一封電子郵件中寫道。“它們也用時空曲率來描述引力場,並預測黑洞的存在。然而,它們還包括另一種不同的場——標量場——來參與引力相互作用的介導。”
研究人員發現,當普通物質圍繞黑洞時,黑洞會產生標量“毛髮”。
“這在標準影像中不會發生,”索蒂裡烏說。
索蒂裡烏解釋說,從這項研究中尚不清楚這些標量“毛髮”是否會使黑洞看起來與標準影像大不相同,也不清楚使用當前技術如何觀察到這種效果。
索蒂裡烏說,不僅“毛髮”的存在可以幫助研究人員瞭解黑洞本身的結構,而且“多毛”黑洞的證據可能代表著正規化轉變,因為愛因斯坦的理論不包括標量場。
該研究在《物理評論快報》雜誌上詳細介紹。
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