黑洞可能拥有“毛发”

“毛发”是物理学家之间使用的术语,用来指代除质量、角动量和电荷之外,描述黑洞所需的任何其他测量值

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黑洞可能并非光秃秃的。

一项新的研究对宇宙引力怪兽的传统模型提出了挑战,表明黑洞可能相当“多毛”,具有比之前认为的更复杂的特征。

黑洞的引力非常强大,即使光线也无法逃脱其吸引,这使得这些超高密度的物体对外面的观察者来说是不可见的,并且几乎无法相互区分。


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“公认的观点是,黑洞是非常简单的物体,仅需三个量即可完全表征:质量、角动量(旋转速度)和电荷,”的里雅斯特国际高等研究学院的物理学家托马斯·索蒂里乌在电子邮件中告诉SPACE.com。

然而,电荷通常可以忽略不计,研究人员在描述黑洞时通常会将其舍弃。

天文学家约翰·惠勒在大约 50 年前创造了“黑洞”一词,他曾说过“黑洞没有毛发”,因为它非常简单。现在,“毛发”在物理学家之间被用作一个口头术语,用来指代任何描述黑洞时需要的,与传统的三变量模型不同的测量值。

在他们的研究中,索蒂里乌和他的同事在引力标量-张量理论方程的背景下研究了黑洞。

“这些理论与爱因斯坦的广义相对论不同,”索蒂里乌在一封电子邮件中写道。“它们也用时空曲率来描述引力场,并预测黑洞的存在。然而,它们还包括另一种不同的场——标量场——来参与引力相互作用的介导。”

研究人员发现,当普通物质围绕黑洞时,黑洞会产生标量“毛发”。

“这在标准图像中不会发生,”索蒂里乌说。

索蒂里乌解释说,从这项研究中尚不清楚这些标量“毛发”是否会使黑洞看起来与标准图像大不相同,也不清楚使用当前技术如何观察到这种效果。

索蒂里乌说,不仅“毛发”的存在可以帮助研究人员了解黑洞本身的结构,而且“多毛”黑洞的证据可能代表着范式转变,因为爱因斯坦的理论不包括标量场。

该研究在《物理评论快报》杂志上详细介绍。

TwitterGoogle+上关注梅根·甘农。最初发表于SPACE.com。

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