新論文表明，黑洞可能并不像我們想象的那么“簡(jiǎn)單”

黑洞是混沌的引擎，當(dāng)他們鏟除死星的污跡進(jìn)入他們無(wú)底的胃。但歸根結(jié)底，即使是最大的黑洞似乎也是相對(duì)簡(jiǎn)單的野獸。

與宇宙中所有其他恒星、行星和巖石不同，你需要知道的關(guān)于安靜、孤獨(dú)的一切黑洞可以寫(xiě)在三個(gè)點(diǎn)下：質(zhì)量、角動(dòng)量和電荷——至少，根據(jù)隱喻命名的”無(wú)毛定理'.

一旦一團(tuán)發(fā)光的星塵坍塌成一個(gè)難以想象的密度點(diǎn)，以前復(fù)雜的元素混合物就會(huì)消失成一個(gè)不歸路的坑，有效地將每個(gè)黑洞變成同樣的東西。事實(shí)上，它們都可以用一個(gè)簡(jiǎn)短的方程來(lái)描述，稱(chēng)為克爾解。

“頭發(fā)”是指關(guān)于形成黑洞或正在被吸入黑洞的物質(zhì)的所有其他信息——根據(jù)我們的理解，它應(yīng)該沿著一條單行道流過(guò)黑洞的事件視界，沒(méi)有留下任何頭發(fā)將黑洞的內(nèi)臟與外部宇宙聯(lián)系起來(lái)。

但也許我們有點(diǎn)倉(cāng)促。來(lái)自英國(guó)南安普敦大學(xué)和劍橋大學(xué)以及西班牙巴塞羅那大學(xué)宇宙科學(xué)研究所（ICCUB）的一組研究人員已經(jīng)確定了黑洞可能出現(xiàn)的情況。變得有點(diǎn)...毛.

無(wú)毛定理依賴(lài)于關(guān)于它們?cè)诳臻g中的隔離的一些基本假設(shè)，并基于對(duì)引力波碰撞溢出，到目前為止似乎成立。

但是這篇新論文描述了一些可能違反這種唯一性的場(chǎng)景。

黑洞特有的“禿頂”在某種程度上是它對(duì)其鄰近地區(qū)統(tǒng)治地位的一個(gè)特征。

這里的關(guān)鍵假設(shè)是黑洞周?chē)目臻g是“空的”，沒(méi)有能量影響黑洞或被吸入其中的物質(zhì)。

即使在周?chē)阈腔蚱渌诙吹任矬w的存在下，該系統(tǒng)也會(huì)旋轉(zhuǎn)并失去平衡幾千年，然后進(jìn)入時(shí)空中相同的簡(jiǎn)單單酒窩。

然而，研究人員認(rèn)為，如果雙黑洞系統(tǒng)的每個(gè)成員吞下足夠多的特定電荷物質(zhì)，理論上他們自己應(yīng)該變得足夠充電，足以排斥他們的伴侶。

正如該團(tuán)隊(duì)在他們的論文中所寫(xiě)的那樣，如果排斥平衡了吸引力，他們可能會(huì)發(fā)現(xiàn)自己處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，創(chuàng)造出一個(gè)具有多個(gè)視界的強(qiáng)大野獸 - 而不會(huì)破壞。廣義相對(duì)論.

從我們?cè)诘厍蛏系挠欣恢脕?lái)看，這種吸引力和排斥力的完美結(jié)合將使兩個(gè)黑洞看起來(lái)合二為一。就像排在雞蛋盒中的類(lèi)似雞蛋可以隱藏雙蛋黃一樣，我們目前正在研究的孤立黑洞可能隱藏著稍微復(fù)雜的構(gòu)成。

根據(jù)這一最新分析，宇宙可能以宇宙常數(shù)的形式存在另一種力。我們稱(chēng)之為這個(gè)不斷擴(kuò)大的空間背后的神秘“推動(dòng)”暗能量也可能足以阻止一些特定質(zhì)量的黑洞合并，這與那些適當(dāng)帶電的黑洞對(duì)沒(méi)有什么不同。

雖然這聽(tīng)起來(lái)很簡(jiǎn)單，但至少根據(jù)當(dāng)前定理，在流動(dòng)時(shí)空電流上完美平衡的軌道黑洞乍一看是不可能的。

然而，根據(jù)研究人員的說(shuō)法，這些定理并非沒(méi)有自己的一些局限性。

為了深入研究數(shù)學(xué)以真正測(cè)試這個(gè)概念，研究背后的數(shù)學(xué)家從老式物理學(xué)的直觀應(yīng)用中建立起來(lái)，應(yīng)用于兩個(gè)相同的、非旋轉(zhuǎn)的、不帶電的質(zhì)量，然后他們用愛(ài)因斯坦的理論來(lái)解決，然后再分析假設(shè)對(duì)的性質(zhì)。

他們發(fā)現(xiàn)這種伙伴關(guān)系的熱力學(xué)特性確實(shí)會(huì)使兩個(gè)軌道黑洞不穩(wěn)定，這對(duì)于尋找這些特殊雙星系統(tǒng)的任何真實(shí)例子來(lái)說(shuō)聽(tīng)起來(lái)是個(gè)壞消息。

但是通過(guò)將方程推廣到包括旋轉(zhuǎn)的黑洞在相反的方向上，他們展示了這種奇特的“毛茸茸”黑洞可以停留，偽裝成一個(gè)孤獨(dú)，無(wú)聊的舊標(biāo)本。

這項(xiàng)研究發(fā)表于物理評(píng)論信.

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