射电|美媒:黑洞不是黑的,也不是洞?

参考消息网3月31日报道美国《大众机械》月刊网站3月18日发表文章《黑洞可能不是黑的 , 甚至不是洞》 , 全文摘编如下:
如果黑洞——宇宙中吞噬一切的庞然大物——根本不是黑的 , 或者甚至也不是洞呢?一个新的理论认为 , 黑洞可能是内核密度极高的奇异物质的暗星 。 这可能有助于解释宇宙的最大谜团之一:暗物质的起源和性质 。
黑洞是爱因斯坦广义相对论在极端情况下的实例 。 当宇宙中密度极大的物质将空间和时间扭曲到了一个极端的程度 , 形成无限深的引力井时 , 连光都无法逃脱——因此得名“黑洞” 。
科学家们认为 , 在每个黑洞中心 , 都有一个体积无限小 , 密度无限大的奇点 。 引力在奇点是如此强大 , 以至于形成事件视界 。 在这里 , 引力甚至超过光速 。
【射电|美媒:黑洞不是黑的,也不是洞?】在体积无限小的奇点 , 物理定律失效 。 这就是当两个看似对立的物理学领域——量子力学和广义相对论——面对面之时 。 通过研究黑洞的性质 , 研究人员们希望将这两个领域结合成一个量子引力理论 。
问题是什么?奇点似乎在物理上是不可能的 , 因为物质无法坍缩成一个体积无限小的点 。
物理学家们已经通过创造自己的无奇点黑洞——他们称之为“暗星”——巧妙地避开了这个问题 。 这些富有想象力的创造在外部看起来像黑洞 , 但在里面包含了一个密度极大(但并非无限大)的物质内核 。 这个内核被压缩到了尽可能小的体积 , 即“普朗克核” 。 它借用了被称为“普朗克长度”的小得难以置信的基本长度单位 。
在中心没有奇点的情况下 , 理论上来说 , 一颗暗星可以令光得以逃脱其强大的引力作用 。
任何能够逃离黑洞的光都将被拉伸 , 这种可观察到的现象被科学家们称为红移 。
德国弗劳恩霍夫计算程序与科学计算研究所的物理学家伊戈尔·尼基廷在他的新论文中写道:“在强大的引力场 , (暗星的)表现很有趣 。 ”这篇文章发表在阿奇夫论文预印本网站上 。
“首先 , 事件视界没有了 , 取而代之的是形成了一个很深的引力井 。 在这里 , 红移值变得非常之大 。 因此 , 对外部观察者而言 , 这颗行星看起来很黑 , 就像一个真的黑洞 。 ”
尼基廷说 , 如果这种现象存在 , 那就有助于解释暗物质的真正性质 。
天文学家们在观测到恒星围绕星系旋转的速度太快之时 , 首次发现暗物质的存在 。 我们现在知道 , 宇宙中大约85%的质量是人类看不到的暗物质 。
然而 , 尽管知道暗物质就在那里 , 科学家们仍然不知道暗物质来自哪里 。
据尼基廷的研究称 , 如果黑洞包含“普朗克核” , 那么它们可能是暗物质的潜在来源 。 他的研究表明 , 暗星可能以暗物质的形式不断发射粒子流——这足以解释恒星围绕星系的快速旋转 。
尼基廷说:“一种更令人着迷的可能性是 , 暗物质是由已知粒子构成的 , 处于异常状态 。 ”
他说 , 这些粒子可能因红移而波长很长 , 以至于现代射电望远镜几乎无法看到它们 。 “其波长极长 , 约为四光天 , 是太阳到冥王星距离的16倍 。 ”
这些粒子的能量非常之小 , 但它们的数量多得足以解释恒星围绕其星系的异常运动 。
尼基廷还说 , 他的理论可能解释另一个未解的宇宙之谜:快速射电暴的起源 。
天文学家在2007年首次发现这些强大而短暂的快速射电暴 , 但它们的起源和性质仍不为科学家所知 。 尼基廷说 , 如果像小行星这样的天体坍缩成“普朗克核” , 那么高能量光波可能会被释放 。 这颗暗星的强大引力将令光发生红移 , 形成在地球上可探测到的快速射电暴 。
尽管暗星有助于解决宇宙最大谜团中的两个谜团 , 但要取代广泛接受的黑洞理论 , 仍有大量的观测证据需要尼基廷去解释 。 然而 , 他的理论的确表明 , 创造性思维可能为看上去不可能的问题提供新的解决方案 。

射电|美媒:黑洞不是黑的,也不是洞?
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经过近两年的深入研究 , 科学家对人类首次“看见”的那个黑洞 , 成功绘制出偏振图像 。 北京时间3月24日22时 , 包括中国在内的多国科学家合作的相关研究论文 , 发表在国际权威期刊《天体物理学杂志通讯》 。 新华社发(中国科学院上海天文台供图)

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